Вихревой усилитель

Вихревой усилитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок-з Советских

Социалистических

Республик и»739261

4 ъ /

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 438810 (22) Заявлено 23.05.77 (21) 2489020/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) M. y,, F l5 С 1/14

F 15 D 1/06

Государстееииый комитет

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 15.06.80 (53) УДК 621-525 (088.8) ло лелем иаооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

N. М. Кузнецов

> - : йоr< " ";

3 ,1 Ю

Лазо ". т.";; д,: у*1 - fQ х (р с

1О. М. Бычков, И. В. Цвицинский, Д. И. Па

Кишиневский политехнический институт и (71) 3аявктель

1 (54) ВИХРЕВОЕ УСИЛИТЕЛЬ

Устройство предназначено для управления и регулирования потоков жидкостей и газов и может быть использовано в качестве регулирующей и запорной арматуры.

Известен вихревой усилитель по авт. св. № 438810, содержащий рабочую камеру с радиальными каналами питания и осевым выходным каналом в рабочей камере, концентрично осевому выходному каналу установлена поворотная кольцевая втулка с окнами, расположенными против каналов питания 11), Исследования проточной части вихревого усилителя на элементарных моделях, уменьшенных в 10 раз, при перепаде давления до

5,0 м ст. жидкости показали, что в выходном канале, отношение площадей сечений которого на входе и выходе равно примерно 0,4 не выполняется условие безотрывного течения вследствие плохой гидравлической формы проточной части, входной участок которой представляет диффузорный канал, переходящий затем в канал постоянного сечения.

Вследствие этого в известном гидравлическом канале велики потери напора, что при фиксированном перепаде давления приводит к снижению расходной характеристики.

Цель изобретения — снижение потерь энергии потока.

Это достигается тем, что в предложенном усилителе осевой выходной канал выполнен диффузорно-конфузорным с криволинейной стенкой, причем расстояние от входного до переходного сечения выходного канала вдоль его оси составляет 6,45 — 6,5 диаметра входного сечения, а отношение плошади переходного сечения к площади входного сечения 6,15 — 6,20. го На фиг. 1 изображен предложенный вихревой усилитель, продольный разрез (один из возможных вариантов); на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Усилитель содержит рабочую камеру 1, радиальные каналы 2 питания, поворотную

15 кольцевую втулку 3 с окнами 4, выходной канал 5 со стенкой 6 и сечениями — входным 0е», переходным Dnepex и выходным Dsvx.

Вихревой усилитель представляет собой регулируемое переменное сопротивление, за2в Висящее от угла поворота кольцевой втулки.

Усилитель работает следующим образом.

Питание, подаваемое в радиальные каналы 2 питания, через рабочую камеру 1 по739261

Формула изобретения

3 ступает в выходной канал 5. При повороте втулки 3 относительно корпуса камеры 1 потоки питания отклоняются, образуя вихревое движение среды, которое в свою очередь увеличивает сопротивление камеры 1, что приводит к уменьшению расхода среды через устройство.

Расход жидкости через камеру 1 при полностью открытых каналах 2 питания при прочих равных условиях зависит от ее гидравлического сопротивления, т. е. от безотрывного течения в выходном канале 5.

Выходной канал 5 выполнен диффузорно-конфузорным с криволинейной стенкой 6, переходным сечением D, выходным сечением Dsb,„è входным сечением D@,. Существующие методы расчетов не позволяют надежно определить эту границу, отделяющую область основного течения от области отрыв ного, в связи с чем профиль стенки предлагаемого устройства может быть определен любым из известных способов.

В соответствии с указа иным способом профиль стенки выходного канала находят следующим образом.

В гидравлическом канале отрывных течений создают необходимые начальные и граничные условия, являющиеся условиями однозначности, соблюдая при .этом геометрические, кинематические и динамические условия подобия.

Физико-механические характеристики включают параметры, подобные вязкости, плотности, температуре и другим свойствам натурной и оптически активной жидкости, применяемой для визуализации течения в моделирующем устройстве. К геометрическим условиям относятся: форма, размеры на входе и выходе выходного канала. Кинематические и динамические условия формируются как для твердых стенок, так и для границы, отделяющей области основного и отрывного течений.

Картина течения в моделирующем устройстве фотографируется в поляризованном свете при установившемся режиме течения и фиксированном перепаде давления. По фо1о тографиям набирается статистика состояния отрывного и основного течений. Визуализированная осредненная граница, по которой градиент скорости основного и отрывного течений равен О, замещается твердой стенкой.

Вихревой усилитель по авт. св. № 438810, отличающийся тем, что, с целью снижения

2р потерь энергии потока, в нем осевой выходной канал выполнен диффузорно-конфузорным с криволинейной стенкой, причем расстояние от входного до переходного сечения выходного канала вдоль его оси составляет

6,45 — 6,5 диаметра входного сечения, а отношение площади переходного сечения к площади входного сечения 6,15 — 6,20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 438810, кл. F 15 С 1/14, 1973 (прототип) .

739261

Составитель О. Гудкова

Редактор Т. Загребельная Техред К.Шуфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 2892/31 Тираж 798 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4