Струйный аппарат

Струйный аппарат

Реферат

 

Использование: в области струйной техники. Сущность: коаксиально соплу струйного аппарата установлен насадок, на внутренней поверхности которого выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки, образующие каналы для прохода внутри них выходящей из сопла среды. 61 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред.

Известен водоструйный насос (струйный аппарат) [1] содержащий сопло питания со звездообразным рабочим сечением, выходная часть сопла питания выполнена, например, в виде гофрированной тонкостенной трубки.

Недостатком такого насоса является низкий КПД при использовании в качестве активной среды газа или пара, так как вследствие внезапного расширения последней (окончательное расширение) за пределами сопла в камере смешения [2] что приводит к незначительному увеличению поверхности взаимодействия двух сред, выполнение выходной части сопла в виде гофрированной тонкостенной трубки оказывает малое влияние на увеличение КПД. При использовании в качестве активной среды жидкости (воды) КПД насоса также возрастает незначительно вследствие малого увеличения поверхности взаимодействия двух сред.

Конструктивно наиболее близким к предложенному является струйный аппарат [3] содержащий активное сопло, камеру смешения с диффузором и установленный за выходным сечением сопла коаксиально последнему насадок, вплотную примыкающий к выходному сечению сопла и имеющий одинаковый входной радиус с последним, а в насадке от выходного его сечения выполнены симметричные относительно оси струйного аппарата прорези в направлении диффузора.

Недостатком такого струйного аппарата является низкий КПД при использовании в качестве активной среды газа (пара) или жидкости. В первом случае вследствие внезапного расширения газа за пределами сопла в камере смешения за пределами прорезей замыкается, что приводит к незначительному увеличению поверхности взаимодействия двух сред. Во втором случае при проходе между прорезями жидкости значительно изменяется траектория движения струй, что приводит также к незначительному повышению КПД аппарата.

Задача изобретения повышение КПД струйного аппарата.

Указанная задача достигается тем, что в известном струйном аппарате, содержащем активное сопло, приемную камеру пассивной среды, камеру смешения с диффузором и установленный в приемной камере коаксиально соплу насадок, на внутренней поверхности насадка выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки, образующие каналы для прохода внутри них выходящей из сопла среды в камеру смешения. При этом на наружной боковой поверхности насадка в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору проточки по меньшей мере на участке насадка, обращенном к диффузору, образующие каналы для прохода внутри них пассивной среды из приемной камеры пассивной среды в камеру смешения.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с аналогом и прототипом позволяет сделать вывод о наличии новых отличительных признаков, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

В известных науке и технике решениях нами не обнаружены совокупности отличительных признаков заявляемого решения, проявляющих аналогичные свойства и позволяющих достичь указанный в цели изобретения результат, следовательно, решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен продольный разрез струйного аппарата; на фиг.2 сечение по А-А на фиг.1; на фиг. 3 сопло с насадком; на фиг.4 сопло с насадком; на фиг.5 сопло с насадком; на фиг.6 сопло с насадком; на фиг.7 сопло с насадком; на фиг.8 - сопло с насадком; на фиг.9 сопло с насадком; на фиг.10 сопло с насадком; на фиг.11 сопло с насадком; на фиг.12 сопло с насадком; на фиг.13 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг. 14 сечение по А-А на фиг.1; на фиг.15 - продольный разрез струйного аппарата.

В струйном аппарате (фиг.1, 2), содержащем активное сопло 1, приемную камеру пассивной среды 2, камеру смешения 3 с диффузором 4 и установленный в приемной камере 2 коаксиально соплу 1 насадок 5, на внутренней поверхности насадка 5 выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки 6, образующие каналы для прохода внутри них выходящей из сопла 1 среды в камеру смешения 3.

При этом ось симметрии 7 по крайней мере каждого сечения каждой проточки 6 может быть расположена в соответствующей продольной плоскости насадка 5, совпадающей с осью аппарата (фиг.2); проточки 6 насадка 5 могут быть выполнены с расходящимися стенками в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке насадка 5, примыкающем к его выходному сечению (фиг.1, 2); проточки 6 насадка 5 могут быть выполнены винтовыми (фиг.1, 2); насадок 5 с винтовыми проточками 6 может быть снабжен по крайней мере двумя опорами, обеспечивающими ему свободное вращение при работе струйного аппарата под воздействием потока активной среды (фиг. 1, 2); входная кромка 8 насадка 5 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1 (фиг.1, 3); входной торец 9 насадка 5, обращенный к соплу 1, может быть выполнен герметичным для пассивной среды (фиг.3); внутренняя полость насадка 5 со стороны торца 9 последнего 5, обращенного к соплу 1, может быть сообщена с приемной камерой пассивной среды 2 за пределами цилиндрической поверхности, описанной наружным радиусом r₁ выходного сечения сопла 1, посредством сквозных в продольном аппарату направлении проточек 6 насадка 5 (фиг.4); входное для пассивной среды сечение насадка 5 на стороне торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, может быть смещено (₁) от выходного сечения сопла 1 в сторону, противоположную направлению движения активной среды (фиг. 5); входное для пассивной среды сечение насадка 5 может совпадать с выходным сечением сопла 1 (фиг.4); входные для пассивной среды отверстия 10 внутрь насадка 5 со стороны торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, могут быть расположены между сечениями, одно из которых совпадает с выходным сечением сопла 1, а другое расположено на расстоянии ₂ от выходного сечения сопла 1 в направлении движения активной среды (фиг.6) радиус r₂ входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть меньше внутреннего радиуса r₃ выходного сечения сопла 1 (фиг.7); радиус r₂ входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть по меньшей мере равен внутреннему радиусу r₃ выходного сечения сопла 1 (фиг.5); обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r₃ выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, могут быть выполнены обтекаемой формы (фиг.1, 2, 7); обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r₃ выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, могут быть выполнены с острой входной кромкой (фиг.1,2,7); внутренняя поверхность насадка 5 может быть выполнена цилиндрической формы (фиг.1, 2, 4); внутренняя поверхность 14 насадка 5 может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной к диффузору 4 (фиг.8); внутренняя поверхность 14 насадка 5 может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг.9); внутренняя поверхность 14 насадка 5 на участке, обpащенном в сторону сопла 1, может быть выполнена цилиндрической, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения (фиг.10); внутренняя поверхность 14 насадка 5 на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена цилиндрической (фиг.11); образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.1, 2, 4); образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.3); образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 на участке, обращенном к выходному сечению сопла 1, по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси аппарата, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.12); грани 16 насадка 5, обращенные внутрь последнего, расположенные между проточками 6, могут быть выполнены с острой кромкой (фиг.13); ширина a по крайней мере каждого поперечного сечения каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может быть выполнена одинаковой (фиг. 13); ширина каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может увеличиваться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг. 2); ширина каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может уменьшаться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг.13); к торцу 9 насадка 5, обращенному к соплу 1, с открытыми входными для пассивной среды отверстиями 10 может примыкать входной для указанной среды конфузорный участок 12, меньший внутренний радиус r₄ которого по меньшей мере равен расстоянию от оси насадка 5 до максимально удаленной точки выше указанного отверстия 10 в каждую проточку 6 от оси насадка 5 (фиг.12); площадь входного для пассивной среды отверстия 10 со стороны сопла 1 по крайней мере в каждую проточку 6 насадка 5 может изменяться в зависимости от режима работы струйного аппарата (фиг.1, 2, 6); на наружной боковой поверхности 18 насадка 5 в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек 6 могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору 4 проточки 19 по меньшей мере на участке насадка 5, обращенном к диффузору 4, образующие каналы для прохода внутри них пассивной среды из приемной камеры пассивной среды 2 в камеру смешения 3 (фиг.14); выходные кромки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5 могут быть выполнены острыми (фиг.14); выходные кромки 21 насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек, могут быть выполнены острыми (фиг.12, 14); по крайней мере участки насадка 5, примыкающие к его выходному торцу и расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек, могут быть выполнены по крайней мере с обеих сторон насадка 5 гофрированными, при этом гофры имеют продольное аппарату направление (фиг.12, 14); участки стенок 20 насадка 5 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек, примыкающие к выходному торцу насадка 5, могут быть выполнены гофрированными, при этом гофры имеют продольное аппарату направление (фиг.14); на внутренней поверхности насадка 5 на участках, примыкающих к выходному торцу последнего и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждой внутренней проточки 6, может быть размещен по меньшей мере один разделитель потока 21, выполненной в форме ребра, герметично соединенный по линии пересечения с боковой поверхностью насадка 5, передний торец 22 которого обращен к выходному сечению сопла 1, а каждое поперечное оси аппарата сечение разделителя потока 21 вытянуто в направлении к оси аппарата (фиг. 14); по крайней мере каждый разделитель потока 21 может быть выполнен пустотелым, при этом торцы по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, один из которых обращен в сторону диффузора 4, а другой к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, могут быть выполнены открытыми для прохода пассивной среды снаружи насадка 5 через внутреннюю полость разделителя потока 21 в камеру смешения 3 (фиг.14); торец 23 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенный к оси насадка 5, может быть выполнен открытым (фиг.14); передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (фиг.14); передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный в сторону выходного сечения сопла 1, может быть выполнен с острой входной кромкой 24 (фиг.14); к открытому торцу по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, обращенному к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, может вплотную примыкать конфузорный входной для пассивной среды участок 25, расположенный снаружи насадка 5 (фиг.14); ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 (фиг.14); ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 по меньшей мере на участке, обращенном к оси аппарата (фиг.14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться по крайней мере в каждом сечении в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг.14); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, в направлении к указанной поверхности камеры 2 (фиг.14); трубопроводы 26 и 27 подвода пассивной среды к насадку 5 со стороны торца последнего, обращенного к соплу 1, и в приемную камеру пассивной среды 2 могут быть выполнены раздельно, при этом камера подвода пассивной среды 28 к насадку 5 с выше указанной его стороны может быть разобщена с приемной камерой пассивной среды 2 (фиг.15); на трубопроводе 26 подвода пассивной среды в камеру подвода 28 последней к насадку 5 может быть установлен регулируемый клапан 29 (фиг.15); камера подвода пассивной среды 28 к насадку 5 со стороны торца последнего может быть разобщена с приемной камерой пассивной среды 2, при этом последняя 2 может быть соединена трубопроводом 30 с камерой подвода пассивной среды 28 к выше указанному торцу насадка 5, а на трубопроводе 30 может быть установлен регулируемый клапан 31 (фиг.15); трубопровод подвода пассивной среды 27 в приемную камеру пассивной среды 2 аппарата может быть снабжен запорным устройством 32 (фиг.15); внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 33, выполненный в форме тела вращения и обращенный своим острым торцом 34 в сторону выходного сечения сопла 1, при этом обтекатель 33 своей наружной поверхностью жестко соединен по крайней мере с каждым ребром 35, образованным каждыми двумя внутренними смежными проточками 6 (фиг. 11); внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 36, выполненный в форме тела вращения и обращенный своим острым торцом 37 в сторону выходного сечения сопла 1, при этом обтекатель 36 своей наружной поверхностью жестко соединен с торцом 38 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенным к оси насадка 5 (фиг.14); выходное сечение насадка 5 может быть расположено на расстоянии от входного сечения в конфузорную часть камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может совпадать с входным сечением в конфузорную часть камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено внутри конфузорной части камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено на расстоянии от входного сечения цилиндрической камеры смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может совпадать с входным сечением в цилиндрическую камеру смешения 3 (фиг.1); выходное сечение насадка 5 может быть расположено внутри цилиндрической камеры смешения 3 (фиг.1); участок насадка 5 с наружными проточками 19 может быть охвачен снаружи по меньшей мере одним кольцом 39, обеспечивающим жесткость конструкции (фиг. 14); обтекатель 36 может быть выполнен полым с открытым торцом, обращенным к диффузору 4, при этом по крайней мере каждый пустотелый разделитель потока 21 открытым торцем, обращенным к оси аппарата, по линии пересечения с боковой поверхностью обтекателя 36 может быть герметично соединен с последним, сообщая приемную камеру пассивной среды 2 с внутренней полостью обтекателя 36 (фиг. 14); участки насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых смежных внутренней 6 и наружной 19 проточек и в то же время на стороне насадка 5, обращенной к диффузору 4, могут быть выполнены со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждого участка острой выходной кромки 21, при этом скос расположен со стороны, обращенной к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг.12, 14); участки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5, расположенные на стороне диффузора 4, со стороны наружных проточек 19 могут быть выполнены со скосом в сторону к диффузору 4 с образованием у каждой стенки острой выходной кромки 40 (фиг.12, 14); обтекатель 33 может быть выполнен полым с открытым торцом 41, обращенным к диффузору 4, при этом по крайней мере каждое ребро насадка 5, образованное каждыми двумя внутренними смежными проточками 6, по линии пересечения с боковой поверхностью обтекателя 33 может быть герметично соединено с последним, и внутренняя полость обтекателя 33 сообщена с соответствующей наружной проточкой 19 выше указанного ребра насадка 5 через отверстие, выполненное внутри линии пересечения соответствующего ребра с боковой поверхностью обтекателя 33 (фиг.11).

Струйный аппарат (фиг.1, 2) работает следующим образом.

В активное сопло 1 поступает активная среда (например, пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи, которая после выхода из сопла 1, проходит через насадок 5, установленный в приемной камере 2 коаксиально соплу 1, на внутренней поверхности которого выполнены симметрично относительно оси струйного аппарата проточки 6, по которым активная среда, выходящая из сопла 1, движется в камеру смешения 3.

Сопло 1 может быть выполнено различного профиля в зависимости от рода и параметров активной среды на входе в сопло 1. При сверхзвуковом истечении активной среды сопло 1 выполняется специального профиля. При дозвуковом истечении активной среды насадок 5, как и при сверхзвуковом истечении, служит для подготовки активной среды после расширения в сопле 1 к эффективному взаимодействию с пассивной средой.

Благодаря наличию проточек 6 на внутренней поверхности насадка 5 окончательное расширение активной среды происходит от оси аппарата вглубь проточек 6. При этом длина насадка 5 и глубина проточек 6 должны выбираться такими, чтобы полное дорасширение активной среды происходило внутри насадка 5.

Наличие внутренних проточек 6, разделенных ребрами, обеспечивает резкое увеличение поверхности взаимодействуя двух сред на выходе из насадка 5, а соответственно повышает КПД струйного аппарата.

Поперечное сечение проточек 6 может иметь различный профиль. При этом ось симметрии 7 по крайней мере каждого сечения каждой проточки 6 может располагаться в соответствующей продольной плоскости насадка 6, совпадающей с осью аппарата (фиг.2); проточки 6 могут выполняться с расходящимися стенками в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке насадка 5, примыкающем к его выходному сечению; также проточки 6 могут выполняться винтовыми (фиг. 1, 2). В последнем случае насадок 5 с винтовыми проточками 6 может при работе аппарата потоком активной среды приводиться во вращение (фиг.1, 2), благодаря чему выходящая активная среда из проточек 6 за насадком 5 непрерывно меняет свое пространственное положение, значительно улучшая условия взаимодействия двух сред. Выбор характеристик проточек насадка определяется из условия достижения максимального КПД аппарата.

Насадок 5 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1 (фиг.1, 3), а также он может быть выполнен зацело с соплом 1, что определяется его конструкцией и технологичностью изготовления. При этом входной торец 9 насадка 5, выступающий за пределы боковой наружной поверхности сопла 1 и обращенный к соплу 1, может быть выполняться герметичным для пассивной среды (фиг.3), а также внутренняя полость насадка 5 со стороны выше указанного торца 9 может быть сообщена с приемной камерой пассивной среды 2 за пределами цилиндрической поверхности, описанной наружным радиусом r₁ выходного сечения сопла 1, посредством сквозных в продольном аппарату направлении проточек 6 насадка 5 (фиг.4). Соединение насадка 5 с соплом 1 может осуществляться различными способами, например, с помощью специально выполненной накидной гайки, специальными стяжками и т.п. В отдельных случаях насадок 5 может быть расположен с зазором от выходного сечения сопла 1.

Входное для пассивной среды сечение насадка 5 на стороне торца 9 последнего, обращенного к соплу 1, может быть смещено на величину ₁ от выходного сечения сопла 1 в сторону, противоположную направлению движения активной среды (фиг.5); может совпадать с выходным сечением сопла 1 (фиг.4), а также входные для пассивной среды отверстия 10 внутрь насадка 5 со стороны торца 9 последнего могут быть расположены между сечениями, одно из которых совпадает с выходным сечением сопла 1, а другое расположено на расстоянии ₂ от выходного сечения сопла 1 в направлении движения активной среды (фиг.6). Расположение входного для пассивной среды сечения насадка 5 по отношению к выходному сечению сопла 1 зависит от характеристик струйного аппарата и определяется достигаемой эффективностью его работы экспериментальным путем.

Радиус r₂ входной для активной среды кромки 11 насадка 5 может быть меньше внутреннего радиуса r₃ выходного сечения сопла 1 (фиг.7) или по меньшей мере равен внутреннему радиусу r₃ выходного сечения сопла 1 (фиг.5), что определяется родом активной среды и характеристиками струйного аппарата. При дозвуковом истечении активной среды первый случай целесообразен.

Для уменьшения гидравлического сопротивления среде на входе в насадок 5 обращенные в сторону выходного сечения сопла 1 и выступающие внутрь цилиндрической поверхности, описанной внутренним радиусом r₃ выходного сечения сопла 1, торцы 12 продольных ребер 13 насадка 5, расположенных между смежными проточками 6, выполняются обтекаемой формы, а также выше указанные торцы 12 ребер 13 могут выполняться с острой входной кромкой (фиг.1, 2, 7).

Внутренняя поверхность 14 насадка 5 может выполняться различной формы. Так, она может быть цилиндрической формы (фиг.1, 2, 4); может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной к диффузору 4 (фиг.8); может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения с вершиной, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 9); на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена цилиндрической, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в форме усеченного конусообразного тела вращения (фиг.10); на участке, обращенном в сторону сопла 1, может быть выполнена в форме усеченного конусообразного тела вращения, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, может быть выполнена цилиндрической (фиг.11), а также может иметь иную форму.

При этом образующая 15 дна каждой проточки 6 насадка 5 в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг. 1, 2, 4); может быть по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 отстоять на большем расстоянии от оси струйного аппарата (фиг. 3); на участке, обращенном к выходному сечению сопла 1, по крайней мере в каждом своем сечении в направлении к диффузору 4 может отстоять на большем расстоянии от оси аппарата, а на последующем участке, обращенном к диффузору 4, в каждом своем сечении может быть расположена на одинаковом расстоянии от оси струйного аппарата (фиг.12).

В ряде случаев, что определяется характеристиками струйного аппарата, грани 16 насадка 5, обращенные внутрь последнего, расположенные между проточками 6, выполняются с острой кромкой (фиг.13). Такое выполнение граней достигается частым расположением проточек по окружности сечения насадка 5, что позволяет улучшить условия взаимодействия двух сред за счет увеличения поверхности их взаимодействия.

Проточки 6 насадка 5 могут выполняться различной конфигурации в соответствующем сечении насадка 5 по высоте проточки 6. Так, ширина а по крайней мере каждого поперечного сечения каждой проточки 6 насадка 5 по ее глубине может быть выполнена одинаковой (фиг.13); может увеличиваться по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг. 2); может уменьшатся по крайней мере в каждом поперечном сечении в направлении от оси струйного аппарата (фиг.13). Проточки 6 могут иметь и иную конфигурацию по своей высоте.

Выбор формы насадка 5, его геометрических размеров, формы и размеров проточке 6 насадка 5 зависит от рода активной среды, ее параметров на входе в сопло 1, давления в приемной камере пассивной среды 2 и других характеристик струйного аппарата и выше указанные характеристики насадка 5 с проточками 6 выбираются из условия достижения максимального КПД аппарата.

Улучшение условий входа пассивной среды в отверстия 10 торца 9 насадка 5, обращенного к соплу 1, достигается установкой входного для указанной среды конфузорного участка 12, меньший внутренний радиус r₄ которого по меньшей мере равен расстоянию от оси насадка 5 до максимально удаленной точки выше указанного отверстия 10 в каждую проточку 6 от оси насадка 5 (фиг.12).

Возможность изменения площади входного для пассивной среды отверстия 10 со стороны сопла 1 по крайней мере в каждую проточку 6 насадка 5 в зависимости от режима работы струйного аппарата (фиг.1, 2, 6) позволяет при сверхзвуковом истечении активной среды из сопла 1 обеспечить дорасширение активной среды на выходе из сопла 1 до меньшего давления, чем в приемной камере пассивной среды 2, за счет соответствующего выбора площади проходного сечения указанных выше отверстий 10. Последнее связано с правильным выбором площади проходного сечения насадка 5 по его длине. Наличие возможности изменять площадь проходного сечения отверстий 10 в соответствующие проточки 6 позволяет при изменении режима работы аппарата оптимизировать его работу и тем самым повышать его маневренные качества. Изменение площади проходного сечения отверстий 10 может обеспечиваться различными способами, например, с помощью поворотной заслонки с отверстиями.

Для обеспечения надежного доступа пассивной среды на выходе из насадка 5 в пустоты, разделяющие выходящие струи активной среды из проточек 6 насадка 5, и в первую очередь, когда выходное сечение насадка 5 расположено внутри конфузорной части камеры смешения 3 или в цилиндрической камере смешения 3, на наружной боковой поверхности 18 насадка 5 в промежутках между по крайней мере каждой парой смежных внутренних проточек 6 могут быть выполнены наружные, открытые в направлении к диффузору 4 проточки 19 по меньшей мере на участки насадка 5, обращенном к диффузору 4 (фиг.14).

Для обеспечения взаимодействия двух сред непосредственно на выходе из насадка 5 выходные кромки стенок 20 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек насадка 5 (фиг.14), а также выходные кромки 21 насадка 5, расположенные между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутpенней 6 и наружной 19 проточек, выполняются острыми (фиг.12, 14).

Дополнительное увеличение поверхности взаимодействия двух сред достигается выполнением по крайней мере участков насадка 5, примыкающих к его выходному торцу и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек по крайней мере с обеих сторон насадка 5 гофрированных (фиг.12, 14), а также за счет выполнения гофрированными участков стенок 20 насадка 5 между каждой смежной парой внутренней 6 и наружной 19 проточек, примыкающих к выходному торцу насадка 5 (фиг.14). При этом в указанных случаях гофры выполняются в продольном аппарату направлении.

В ряде случаев и, прежде всего, при большой производительности струйного аппарата, а соответственно и значительных его геометрических размерах, дальнейшее улучшение условий взаимодействия двух сред достигается размещением по меньшей мере одного разделителя потока 21, выполненного в форме ребра, на внутренней поверхности насадка 5 на участках, примыкающих к выходному торцу последнего и расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждой внутренней проточки 6 (фиг.14).

Для улучшения доступа пассивной среды в зону взаимодействия с активной средой по крайней мере каждый разделитель потока 21 может быть выполнен пустотелым, при этом торцы по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21, обращенные в сторону диффузора 4 и к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, выполняются открытыми (фиг.14). Пpи этом торец 23 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенный к оси насадка 5, может выполняться открытым (фиг.14).

Выполнение по крайней мере каждого разделителя потока 21 сплошным или пустотелым определяется характеристиками струйного аппарата и выбирается из условия достижения максимального КПД и надежной работы последнего.

Для уменьшения гидравлических потерь в насадке 5 передний торец 22 каждого разделителя потока 21, обращенный к выходному сечению сопла 1, выполняется обтекаемой формы, а также он может быть выполнен с острой входной кромкой 24 (фиг.14).

Улучшение условий входа пассивной среды внутрь пустотелых разделителей потока 21 обеспечивается вплотную примыкающим к открытому торцу по крайней мере каждого пустотелого разделителя потока 21 конфузорным входным для пассивной среды участком 25, расположенным снаружи насадка 5 (фиг.14).

В зависимости от размеров проточной части струйного аппарата ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 (фиг.14) или ширина по крайней мере каждого поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к диффузору 4 по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (фиг. 14). При этом площадь поперечного сечения по крайней мере каждого разделителя потока 21 может увеличиваться в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 по меньшей мере на участке, обращенном к оси аппарата (фиг. 14); может увеличиваться по крайней мере в каждом сечении в направлении к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2 (фиг. 14); может увеличиваться по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры пассивной среды 2, в направлении к указанной поверхности камеры 2 (фиг.14).

В случае выполнения проточек 6 насадка 5 винтовыми разделители потока 21 также выполняются в соответствие с профилем проточек 6 винтовыми.

Выбор геометрической формы и размеров разделителей потока 21 производится экспериментальным путем при достижении максимального КПД струйного аппарата.

Выполнение трубопроводов 26 и 27 подвода пассивной среды к насадку 5 со стороны торца последнего, обращенного к соплу 1, и в приемную камеру пассивной среды 2 раздельно, а камеры подвода пассивной среды 28 к насадку 5 разобщенной с приемной камерой пассивной среды 2 (фиг.15) позволяет производить подключение струйного аппарата к независимым объектам с одной и той же откачиваемой средой. Причем давлением Р₁ в камере подвода пассивной среды 28 к насадку 5 может быть как меньшим, так и большим по сравнению с давлением Р₂ в приемной камере пассивной среды 2, а характеристики аппарата для каждого случая определяются исходя из эффективности его работы. При давлении Р₁ > P₂ окончательное расширение активной среды происходит на выходе из насадка 5, при этом истечение активной среды из сопла 1 может быть как сверхзвуковым, так и дозвуковым.

Установка регулируемого клапана 29 на трубопроводе 26 подвода пассивной среды в камеру подвода 28 последней к насадку 5 (фиг.15) позволяет осуществлять регулировку работы струйного аппарата.

Изменение давления P₁ в камере подвода 28 пассивной среды к насадку 5 в сторону уменьшения по отношению к давлению P₂ в приемной камере пассивной среды 2 можно достичь путем установки на трубопровод 30, соединяющий разобщенные камеру подвода пассивной среды 28 к насадку 5 и приемную камеру пассивной среды 2, регулируемого клапана 31 (фиг.15). В целях обеспечения возможности отсоединения струйного аппарата от объекта, из которого откачивается пассивная среда, на трубопроводе 27 подвода пассивной среды в приемную камеру пассивной среды 2 аппарата устанавливается запорное устройство 32 (фиг.15).

С целью дальнейшего улучшения условий передачи кинетической энергии от активной к пассивной среде за счет увеличения поверхности взаимодействия двух сред внутри насадка 5 соосно последнему может быть установлен обтекатель 33, выполненный в форме тела вращения и обращенный в сторону выходного сечения сопла 1 своим острым торцом 34, при этом обтекатель своей наружной поверхностью может быть жестко соединен по крайней мере с каждым ребром 35, образованным каждыми двумя внутренними смежными проточками 6 (фиг.11).

Обтекатель 36 также установленный аналогичным путем внутри насадка 5 своей наружной поверхностью может жестко соединяться с торцом 38 по крайней мере каждого разделителя потока 21, обращенным к оси насадка 5 (фиг.14). В обоих указанных выше случаях поток активной среды вытесняется из пространства, которое занимает обтекатель 33 или 36, а за обтекателем в освобожденное им пространство через зазоры между струями активной среды, образованные за ребрами 35 или разделителями потока 21, втягивается пассивная среда.

Обтекатели 33 и 36 могут иметь различную геометрическую форму и размеры, а установка их внутри насадка 5 может быть различной. Так, обтекатель 33 или 36 своим острым торцом 34 или 37 может в отдельных случаях входить внутрь сопла 1, а также может располагаться внутри насадка 5, а задний торец обтекателя 33 или 36 может совпадать с внутренней выходной кромкой насадка 5 или может выступать за последнюю в сторону диффузора 4. Расположение обтекателя 33 или 36 в насадке 5 может быть и иным.

Расположение выходного сечения насадка по отношению к конфузорной части камеры смешения и к цилиндрической камеры смешения (фиг.1) определяется родом активной и пассивной сред (капельная жидкость, газ), характеристиками аппарата и выбирается из условий достижения максимального КПД аппарата. При этом камера смешения 3 может быть как конфузорно-цилиндрической, так и чисто цилиндрической, что также определяется выше указанными условиями.

Торец насадка 5, обращенный к диффузору 4, может не только располагаться в плоскости поперечного сечения струйного аппарата, но и иметь иную форму, например, усеченную конусообразную и др.

При малой толщине стенок насадка 5 с наружными проточками 19 жесткость его может обеспечиваться за счет установки по меньшей мере одного наружного кольца 39 в зоне указанных проточек 19 (фиг.14).

Выполнение обтекателя 36 (фиг. 14) или 33 (фиг.11), герметично соединенного по линии пересечения с разделителями потока 21 или с ребрами насадка 5, образованными каждыми двумя внутренними смежными проточками 6, создает хорошие условия для подвода пассивной среды внутрь выходящего из насадка 5 потока активной среды.

Выполнение участков насадка 5, расположенных между двумя стенками 20 по крайней мере каждых внутренней 6 и наружной 19 проточек и в то же время на стороне насадка 5, обращенной к диффузору 4 со скосом в сторону к дифф