A Hartmann generátor a hang- és ultrahanghullámok gázsugár-kibocsátójának egyik fajtája . Feltalálójáról, Julius Hartmann dán tudósról ( Dan. Julius Hartmann ) [1] [2] nevezték el . Használják az ultrahangos térben a hő- és tömegátadási folyamatok intenzitására, aeroszolos koagulációra, habtalanításra, folyadékpermetezésre stb. [3] .
A generátor egy kerek, enyhén elvékonyodó fúvóka, amely előtt koaxiálisan hengeres rezonátor helyezkedik el, nyitott végével a gázsugár felé irányítva [3] . Munkája egy szuperszonikus, alultágult sugár instabil áramlási rendszerének kialakulásán alapul, amikor azt egy üreges rezonátor lelassítja [3] . A lökéshullámok oszcillációival és erős akusztikus hullámok kibocsátásával járó önrezgések gerjesztéséhez a sugárban a rezonátor levágását az úgynevezett instabilitási zónában kell elhelyezni - abban a tartományban, ahol az első pozitív hosszanti statikus nyomásgradiense van. (vagy második) sugárcső [3] .
A generátor működése során a gáz a fúvókában 0,2 MN/m²-nél nagyobb nyomáson van és onnan szuperszonikus sebességgel áramlik ki, aminek következtében a kialakult gázsugárban kompressziós és ritkító hullámok lépnek fel. Ha a rezonátort bizonyos távolságra helyezzük, hang- és ultrahanghullámok bocsátanak ki. A hang frekvenciája a fúvóka és a rezonátor távolságától, valamint a rezonátor méretétől függ. Ideális sugárzási feltételek akkor érhetők el, ha a fúvóka kimenetének átmérője, a rezonátorfurat átmérője és a rezonátor hossza megegyezik [2] . A keletkezési frekvenciát a kifújt gázban lévő hangsebesség is meghatározza [3] .
A sugárzás alatti akusztikus teljesítmény átlagosan több tíz wattot is elér. Ha sűrített levegőt fújnak át egy hengerből vagy kompresszorból egy fúvókán keresztül, akkor 1-49 kHz frekvenciájú hangot lehet elérni, nagy hangsebességű gázok használatakor akár 180 kHz-es frekvenciákat érhetünk el [3] , hidrogén alkalmazásakor 500 kHz-es frekvencia is elérhető [2] . Alacsony hangfrekvenciákon több száz watt teljesítmény érhető el, és a frekvencia növekedésével az akusztikus teljesítmény csökken: 50-60 kHz frekvencián nem haladja meg az 1 W-ot. A Hartmann generátor hatásfoka összességében nem haladja meg a 4-5%-ot (jellemző frekvencia 100 kHz) [4] , azonban a rezonátor átmérőjének növelésével és egy nagy kúpos fúvóka beépítésével 7-9%-ra növelhető. szög (60-75°) [3] .