El generador Hartmann es una de las variedades del emisor de chorro de gas de ondas sonoras y ultrasónicas. Nombrado en honor a su inventor, el científico danés Julius Hartmann ( Dan. Julius Hartmann ) [1] [2] . Se utiliza para la intensificación de los procesos de transferencia de calor y transferencia de masa en el campo ultrasónico, para la coagulación de aerosoles, desespumado, pulverización de líquidos, etc. [3] .
El generador es una boquilla redonda, ligeramente ahusada, frente a la cual se encuentra coaxialmente un resonador cilíndrico, dirigido con su extremo abierto hacia el chorro de gas [3] . Su trabajo se basa en la aparición de un régimen de flujo inestable de un jet supersónico subexpandido cuando es frenado por un resonador hueco [3] . Para excitar las autooscilaciones en el chorro, acompañadas de oscilaciones de ondas de choque y la emisión de poderosas ondas acústicas, el corte del resonador debe ubicarse en la llamada zona de inestabilidad, en la región con un gradiente de presión estática longitudinal positivo de la primera. (o segundo) cañón de chorro [3] .
Durante el funcionamiento del generador, el gas se encuentra en la tobera a una presión de más de 0,2 MN/m² y sale de allí a una velocidad supersónica, como resultado de lo cual se producen ondas de compresión y rarefacción en el chorro de gas formado. Cuando el resonador se coloca a cierta distancia, se emiten ondas sonoras y ultrasónicas. La frecuencia del sonido depende de la distancia entre la boquilla y el resonador y del tamaño del resonador. Las condiciones ideales para la radiación se logran cuando el diámetro de la salida de la boquilla, el diámetro del orificio del resonador y la longitud del resonador son iguales [2] . La frecuencia de generación también está determinada por la velocidad del sonido en el gas soplado [3] .
La potencia acústica durante la radiación, en promedio, alcanza varias decenas de vatios. Cuando se sopla aire comprimido a través de una boquilla desde un cilindro o compresor, es posible obtener sonido con una frecuencia de 1 a 49 kHz, cuando se utilizan gases con una alta velocidad de sonido, se logran frecuencias de hasta 180 kHz [3] , cuando se usa hidrógeno, también es posible lograr una frecuencia de 500 kHz [2] . A bajas frecuencias de sonido, es posible obtener potencias de varios cientos de vatios, y al aumentar la frecuencia, la potencia acústica disminuye: a una frecuencia de 50 a 60 kHz, no supera 1 W. La eficiencia del generador Hartmann en su conjunto no supera el 4-5 % (frecuencia característica 100 kHz) [4] , sin embargo, se puede aumentar hasta el 7-9 % aumentando el diámetro del resonador e instalando una boquilla con una gran conicidad ángulo (de 60 a 75°) [3] .