Вихревая труба

Вихревая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вихревым энергоразделителям для получения горячего и холодного потоков газа и может быть использовано в тепловых и холодильных установках. Повышение термодинамической эффективности достигается путем саморегулирования температуры горячего потока в результате выполнения гофрированного горячего конца 4 с толщиной, монотонно уменьшающейся в направлении от его основания к выходному сечению. Происходит это за счет обратного мартенситного превращения в материале горячего конца, которое первоначально начинается в сечениях гофрированного конца, близлежащих к его выходу. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Р 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЬЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1035356 (21) 4357269/23-06 (22) 17.11.87 (46) 30.05.89. Бюл. ¹- 20 (72) А,Е.Лямин, В.Ю,Казаков, А.Г.Чернявский, О.В.Морозевич, Г.В.Шульженко и В.А.Шахманов (53) 621.565.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 578531, кл. F 25 В 9/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1035356, кл. F 25 В 9/02, 1982. (54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА (57) Изобретение относится к вихревым энергоразделителям для получения

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к вихревым энергоразделителям для получения горячего и холодного потоков газа, и может быть использовано в тепловых и холодильных установках, где требуется по догрев рабочего тепла, и является усовершенствованием изобретения по авт,св. № 1035356..

Цель изобретения — повышение тер.модинамической эффективности путем обеспечения саморегулирования температуры горячего потока„

На фиг.1 схематически изображена вихревая труба; на фиг,2 — то же, поперечный разрез, зона соплового ввода; на фиг,3 — гофрированный конец вихревой трубы в растянутом состоянии.

Вихревая труба содержит улитку 1 с сопловым вводом 2 сжатого газа, „.SU„„. 1483206 А2

2 горячего и холодного потоков газа и может быть использовано в тепловых и холодильных установках. Повышение термодинамической эффективности достигается путем саморегулирования температуры горячего потока в результате выполнения гофрированного горячего конца 4 с толщиной, монотонно уменьшающейся в направлении от его основания к выходному сечению. Происходит это sa счет обратного мартенситного превращения в материале горячего конца, которое первоначально начинается в сечениях гофрированного конца, близлежащих к его выходу. 3 ил.

I диафрагму 3 вывода холодного потока и покрытый снаружи ламповой сажей 3 гофрированный горячий конец 4, изго- товленный из никелида титана. Гофрированный конец выполнен переменным по толщине, а именно монотонно убывающей от основания гофров к его выходному сечению. Гофры горячего конца размещены по винтовой линии, совпадающей с направлением закрутки сжатого газа. Они начинаются на расстоянии 2-3 калибров от соплового ввода 2 и имеют высоту, плавно увеличивающуюся в направлении выходного сечения горячего конца, который вследствие изготовления его из обладающего эффек- 1 ) том памяти формы никелида титана имеет возможность, саморегулирования (меняется поверхность теплоотдачи) в зависимости от температуры.

-. 1483206

Вихревая труба работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг.1), при котором площадь поверхности теплоизлучения с горячего конца минимальна (гофрированный конец сжат), вихревая труба функционирует на расчетном режиме: газ высокого давления закручивается в улитке 1, поступает через сопловой ввод 2 и разделяется на горячий и холодный потоки, Горячий поток отводится через гофрированный горячий конец, а холодный поток через диафрагму 3, Если в процессе эксплуатации начнет возрастать температура горячего конца (температура горячего потока) и превысит заданную величину, то теплоотдающая поверхность горячего конца начнет азвиваться, причем не по всей длине, а начиная с менее материалоемкого и наиболее тонкого по толщине стенки выходного сечения вихревой трубы. Произойдет это за счет обратного мартенситного превращения в материале горячего конца, которое первоначально начнется именно в сечениях горфрированного конца, близлежащих к его выходу, т,е. конструктивно они выполнены из условия наиболее эффективного по отношению к другим сечениям прогрева (стенка их меньше по толщине), Частичное растяжение горячего конца приводит к увеличению поверхности теплоотдачи с горячего конца, что ведет к снижению его температуры„ Если же температура горячего конца продолжает возрастать, то обратное мартенситное превращение охватывает все более материалоемкие (более утолщенные) участки стенки гофрированного конца, вследствие чего он еще больше растягивается, развивая теплоотдающую по5 верхность. При уменьшении температуры горячего конца за счет прямого мартенситного превращения его гофры начнут сжиматься (первоначально с сечений, близлежащих к выходу), а теп10 лоотдающая поверхность начнет уменьшаться, Волна деформаций, автономно образуемая в целях развития теплоотдающей поверхности при повышении температуры газа и в целях ее уменьшения при последующем снижении температуры, начинает распространяться по гофрированному концу от его выходного сечения как наиболее материалоемко20 го и тонкого к основанию. Таким пу-тем осуществляется саморегулирование и обеспечивается высокая термодинамическая эффективность вихревой трубы.

При этом достигается плавность саморегулирования вследствие монотонного увеличения толщины стенки гофрированного конца от его выхода к основанию, исключаются температурные скачки на тепловой характеристике трубы.

Формула изобретения

Вихревая труба по авт.св. h 1035356, отличающаяся тем,что, 35 с целью повышения термодинамической эффективности путем обеспечения саморегулирования температуры горячего потока, гофрированный конец имеет толщину, монотонно уменьшающуюся в

40 направлении от основания к выходному сечению.

1483206

Со с та в ит ель Ю. Ка ртинч ик

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор Т.Колб

Заказ 2810/34 Тираж 461 Подписное

ВН ПШ

ЮШИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 103