Вихревая труба

Вихревая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содер:жащая камеру энергетического разделения с внутренней поверхностью, выполненной из пористого материала, и подключенный к камере сопловой ввод, от личающа яся тем, что, с целью повышения .термодинамической, эффективности, сопловой ввод в зоне подключения к камере снабжен излучателем звука, 2.Труба пог1.1,отличаю1Д а я с я тем, что излучатель звука выполнен газоструйного типа. 3.Труба по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что излучатель звука I выполнен в виде по крайней мере одной S резонирующей полости, сообщенной с (Л сопловым вводом. н

!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1048264

3(я1) Е 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3425523/29-06 (22) 16.04.82 (46) 15.10.83. Бюл. У 38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) А.И. Apxapos, В.31, Бондаренко, В.П.Юшин, П.Я.Борисов, В.Г.Пронько, Б.Д.Краковский, А.Т. Десятов, В.П.Беляков, Н.В.Филин, В.К.Орлов, А.А.Никифоров и А.В. Иурашкин (53) 621.565.3(()88,8) 1 (56) 1. Иеркулов А.П.Вихревой эффект и его применение в технике, М., "Naшиностроение", 1969, с. 7-22.

2. Авторское свидетельство СССР

У 334449, кл. F 25 В 9/02, 1970.

3. Авторское свидетельство (;(;(;1

В 253818, кл. F 25 В 9/02, 1967. (54) (57) l . ВИХРЕВАЯ ТРУБА, содер.жащая камеру энергетического разделения с внутренней поверхностью, выполненной иэ пористого материала, и подключенный к камере сопловой ввод, отличающаяся тем, что, с целью повышения термодинамической . эффективности, сопловой ввод в зоне подключения к камере снабжен излучателем звука.

2. Труба по п.l, отличаю щ а я с я тем, что излучатель звука выполнен газоструйного типа.

3. Труба по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что излучатель звука выполнен в виде по крайней мере одной резонирующей полости, сообщенной с сопловым вводом.

) 048?64

Изобретение относится к энерт етическому машиностроению, а именно к устройствам энергетического рлзцеления газового потока для получения горячего н холодного газа, используемьтм в холодильной технике, кондициОттиров;..нии и других областях народного хозяйства, Известны вихреные трубы, содержащие сопловой ввод, тангенцилльно сообщенньн*. с камерой нихреного { энергетического ) разделения, на противоположных концах которой установлены диафрагма для выпуска осевого холодного потока и дроссельттыйт вентиль для выпуска внешнего горячего потока, обеспечивающий регулировку производительности трубы. Для интенсификации процесса энергетического разделения нл конце вихревой камеры со стороны дроссельного вентиля размещены подпружиненные клапаны, вибрирующие под воздействием пульсаций потока в клмере, и таким образом, создающие акустическое поле внутри камеры. Наличие вибраций и акустических колеблний н камере способствует более интенсивному энергообмену между осевым и периферийным слоями вихря, а тлкже теплообмену между внешним I o

)рячим вихрем и стенкой вихревой камеры. С точки зрения трансформации энергии вибрирующие механические устройства можно рассматривать как нибролкустическпе преобразователи с определенным КПД (под КПД понимается отношение величины волновой энергии, излучаемой н вихревую камеру, к величине энергии горячего газо—

ВОГО ПОТОКИ )(1 .) °

Недостатком указанных вихревых труб является низкий КПД используемых в них механо-волновых преобразовл .е !ей, »е преньпплющий одного процента.

Известна также нихревля труба, содержащая сопловой ввод, тапгенциллт но сообщенный с вихревой камерой. H„-. одном конце вихревой камеры, расположенном рядом с. сопловым вводом устлнонлена дилфрлт мл, л нл другом конце — выполнены отверстия для вы— хода горячего потока, перекрывающие— ся консольно злкреттленттытттт ттллстинами. В процессе рлботы вихревой трубы в результлтт ттульсаций выходящего горячего потокл пллстины щтбрируют, излучая во ттонутт зттерт ин>) 2 }.

2

Недостатком этой вихревой трубы является низкий КПД превращения механической энергии выходящего из трубы потока в волновую энергию, что приводит к относительно слабому влиянию генерируемых колебаний на процесс энергетического разделения в нихревой камере. Это обусловлено термодинамическим несовершенством ис)П пользуемого механо-волнового преоб— разователя (вибрирующих пластин), так как только часть генерируемых колебаний распространяется в камере, а другая часть рассеивается в окружающей среде и в элементах конструкции, а также тем, что энергия только части потока газа используется для генерации колебаний.

Наиболее близкой к предлагаемой является вихревая труба, содержлщля камеру энергетического разделения с внутренней поверхностью, выполненной из пористт го материала, и подключенный к камере сопловой ввод 31.

Однако в данной трубе не генерируются акустические колебания,и термодинамическая эффективность ее низка.

Цель изобретения — повышение термодинамической эффективности.

Указанная цель достит ается тем, что в вихревой трубе, содержлщей камеру энергетического разделения с внутренней поверхностью, выполненной из пористого материала, и подключенный к камере сопловой ввод, последний в зоне подключения к камере снабжен излучателем звука, который может быть выполнен либо газоструй-ного типа, либо в виде по крлтттн.й мере одной резонирующей полости, 40 сообщенной с сопловым вводом.

Указанные особенности вихревой трубы способствуют тому, что члсть внутренней энергии всего потока газа, входящего в трубу, в адилблтных условиях превращается н энергию акустических колебаний, распространяющихся в камере вихревого разделения.

На фиг. 1 изображена вихревая труба,разрез по продольной оси; на

50 фиг. 2 — то же, разрез по соплоному вводу с излучателем, выполненным глзоструйного тиГ)а; на фиг. 3 — то же, разрез по сопловому вводу с излучлтелем, выполненным н виде резонттрую— щих полостей.

Вихревая труба содержит соплонотт ннрд 1, тангенциально сообщенный с кл- мерой 2 энергетического рлздслеттття, 1()4<>(. (4 4 с> ляс тс" л ltcт(J(133>(f(oì .3)) к». П«т(:к «к «в

Л-Л (:<к;3 3 7<30 3>

d i1ÈÈ1i i!

Фили:)л 1!И!1 "Пате))т", г. Ужгород, ул. Проектная, у которой со стороны сог(л<н>с>3 <- 3

l установлена диафрагма 3, (3 < нр(— тивоположного кО13ца камеры 2 усТ;1 новлен дроссельный вентиль 4 В корпусе 5. В сопловом вводе 1 установлен газоструйный излучатель 6(<1>иг. l и 2), а внутреняя поверхн«сть 7 к»меры 2 энергетическог-о разделения выполнена из пористог<1 ??????????)???????????????????? ??????????????????, ????????????????, ???? (??(>рис т«й меди.

Сопловой ввод 1 выполнен с ре <(ниру)ощими полостями 8, сообщенными с соп ловым вводом (фиг.3).

Вихревая 7 руба p;1(>«ò 3«Т следу)шн(м образом.

Сжатый газ чере.3 сонловой ввод попадает н газоструйный излучатель.

6 и далее — т»нге)н(иальн«13 камеру 2 вихревой трубы, «б>1)азул tIHxp» .. 113 к от газоструйного и:3лучателл 6. р 3c lip« О (. страня ется внутри камс?1)ы. Г»з из внешней горячей части ьч)хрл ныхс>,рнт через дроссельный вентиль 4, котаphil) служит также для регулир«в»нил производительности трубы. ()c(.t>;) I( холодная часть Вихря ныл у«к;3 етс л через диафр»г му 3. Внутренняя пс верхность 7 из пористой меди vt

30 влияния вязкости га M и теил«1)р«Вод(ости стенки.

Если излуч»тель 313vb;) Выи«лнен и виде резониру)<н)(ей 1)о)чести 8, то излучение звука нр«исходит следу)<)(ци)( образом. Поток газа, вытек(1(3 из сои- З лов«го вн«да 1, 13«збуждi\< т интенсивные авт«колеГ)»ния г».3» в tlo;Io(ги 8, которая, с «обща>)сi.. с кзмер«1<, лв7 !(ч(Г), <)1(>н((pг !(и c oc pедота(3» i((3ет(л вб.-(и <и от<. н<>к к»меры 2, в То время

J;;1k< н (1. н7 р;>л»H()lf части амплитуд» к<:1(б»ний практически р»нна нул(<>, 13«. 1»Ш;1 л lii «1 н(>(ТЬ 1(«Т«к;1 зку(TH (l(3CК<)й >11< PI l1ki P. 1(Pl!(ТE".Ilklfifк (.(<)<>ЯХ к»меры 2 п(н(>«дит, с (дной < торс ны

В розуJIE I »7 (л1><1>с )JT(1 ItOI JIOI)i(. 3)H>3 звука н влзк«й <" рсд», к дон«лиитсльном p;l 3«1 p(ву (. ».3 1 1<о EIIIнук» при наклс>шн> l п»денни на т)<орду)о гр»нину, к р»:1огрсву сам«!(сто((ки каме!>ь) 2 знс?р< «ти I(?cK<7) о pit <деления, и JI»I рену г;1 сте)IKof1, О(>» )TH (>Г>сто»7 (а у>(уч((1()к>т р»боту нихрев«й трубы к»к э))ергор(1 >де.<штеля, поскольку приВодлт к большему темпер»тури«му разде:fe))kf)o газа н вихре. Т<)ки((«бр;)з«м, удастся дополнитeill,н««тнлт(, ч»сть

)оргии «Т всего пот<:;i газа и ((CPA i(ilTk> «(? ГОРЯЧИМ СЛОЯМ )3)(XPR >

Il () I )Р Уlц 1 Л IIPII З Т«М Г 1 .3 < >J! Ilk<»ÌH(.! Е<7 ?? (1?? ????????;?? c(oh>1(ергс тическ«г«разпеления

13 К(? 1(РС И <. В<)J! H К (((!(НИ)((У> .У IIÇJ)У ЧС

)lkfB н)ук» 3» предел») камеры.

Псч<»п >с fili< терм«динамической ?(3> фс?кти(<но«ги 1(редлаг»ем«й вихревой грубы 3»»Heèò «т 1(ПД используемых и «;(уч»7 с:I(1i звук». При 1(..!loft»ink! F»IHII изв«стных и <лу (атслей ермолин»мичс «к»л 1< ><1)ск ги)>ность «ихреи«й труГ1ь(!

1OHbIl!I»("1 C >1 !3 "1 6-8:,, Ilp!3 ..>Том с Охр»вЂ”

iIH«ÒC Л OCII()»kt««(: С? 1(РРИ> IVI ICC 11 <> отсутствис движу<них(я ч»(тей.