Вихревая труба
Иллюстрации
Реферат
А. Б. Бобков, Г. С. Изаксон, Ю. Д. Икомасов, А ; K;: Меркулев
/ и А. И. Плаксин, .- „
/ ь---.
Куйбышевский авиационный институт ич.. акад.ЖЦ, Королева (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (64) ВИХРЕВАЯ ТРУБА
Изобретение относится к холодильной, технике, а более конкретно - к вихревым трубам и может быть использовано для охлаждения различных объектов.
Известны вихревые трубы с теплопро» ! водной оребренной камерой энергетического разделения,где оребрение выполнено кз самой стенки камеры энергетического- разделения в виде гофр, размещенных по винтовой линии, совпадаюшей с направлением закрутки сжатого газа (1 .
Данные трубы не обеспечивают отвода периферийных слоев потока по длине ка» меры энергетического разделения.
Известна также вихревая труба, содер жашая камеру энергетического разделения с сопловым вводом сжатого газа и диаф.рагмой, установленной по оси горячего конца, ввод дополнительного потока в видещ стакана с окнами на боковой поверхности s узел отбора горячей составляющей га» за, выполненный в виде примыкающей к наружной поверхности стакана кольцевой
2 камеры и подключенных к ней патрубков, расположенных между окнами стакана (2) .
Данная вихревая труба в результате ввода дополнительного потока и дифферен цированного отбора горячего потока имеет высокую термодинамическую эффективность, однако в ней также не решена задача отвода периферийных слоев потока по длине камеры. .
Кроме того, известна вихревая труба, содержащая сопловой ввод, диафрагму холодного потока и камеру энергетического разделении с дроссельным вентилем, в стенке которой (посредством дисков) выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью камеры энергетического разделения f3 3.
Положительным свойством этой трубы является обеспечение работы на газе,,содержашем капельную жидкость, созда ние источников пульсаций, которые интенсифицируют радильный тепло- и массообмен, наличие теплопроводного внутреннего оребрення камеры энергетического
992948 4 . газа выводятся через отверстие диафрагм . мы 2 к потребителю. Периферийные, наиболее нагретые слои газа, движутся через дроссельный вентиль 4 в атмосферу. Часть периферийного газа через щели 8 попадает в цилиндрические каналы 7, образованные в стенке камеры 3, и выбрасывается через сборник 5 и регулирующий вентиль
6 в атмосферу.
Наличие щелей 8 и периферийных каналов 7 приводит к увеличению внутренней поверхности, необходимой для передачи тепла от наиболее нагретых периферийных слоев через стенку без значительного увеличения гидросопротивления, возникновению: значительного количества дополнительных источ ников пульсаций газа, интенс ифицирующих радиальный тепло- и массообмен,возможности сброса иэ камеры энергетического разделения наиболее нагретых слоев газа через периферийные каналы.
Применение предлагаемой конструкции трубы позволит повысить ее адиабатный
КПД. разделения, увеличивающего теплосьем с последней.
Однако она имеет недостаточно высокий аднабатный КПД, так как наиболее горячие слои газа, вращающиеся в периферийных отверстиях камеры энергетического ра:зделенйя, не имеют свободного выхода через дроссельный вентиль, что приводит к паразитной передаче тепла от периферийных слоев газа к холодным, при-30 осевым, а небольшая толщина дисков камеры энергетического разделения и, как следствие, малая длина отдельных периферийных отверстий ведет к недостаточному количеству источников пульсаций и малому коэффициенту внутреннего оребрения камеры энергетического разделения, Кель изобретения - повышение адиабаъного .КПД, 20
Указанная цель достигае" =я тем, что в вихревой трубе, содержащей сопловой ввод, диафрагму холодного потока и ка3 меру энергетического разделения с дрос сельным вентилем, в стенке которой вы- 25 полнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью камеры энергетического разделения, эти отверстия расположены равномерно по периметру камеры по всей ее длине с образованием продольных зо выводных каналов.
Камера на выходе снабжена кольцевым сборником газа, сообщенным со всеми выводными каналами н имеющим автономный регулирующий дроссель.
Не фиг, 1 схематически изображена труба; на фиг. 2 — сечение камеры энергетического разделения.
Вихревая труба содержит сопловой тангенциальный ввод 1, диафрагму 2 для выпуска холодного потоке, камеру 3 энергетического разделения с дроссельным вентилем 4, кольцевой сборник 5 газа и регулирующий вентиль 6 для отвода горячего потока нз продольных выводных
45 каналов 7, выполненных в стенке камеры
3 и соединяющихся с ней при помощи ше лей 8.
Вихревая труба работает следующим образом.
Поток расширяющегося газа через сопловой ввод 1 с большой скоростью поступает в камеру 3 энергетического разделения. Охлажденные приосевые слои
Формула изобретения
1, Вихревая труба, содержащая сопл вой ввод, диафграму холодного потока и камеру энергетического разделения с дроссельным вентилем, в стенке которой выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью. камеры энергетического разделения, о т л и ч а к . щ а я с я тем, что, с целью повышении адиабатного КПД, цилиндрические отверстия расположены равномерно по периметру камеры энергетического разделения по всей ее длине с образованием продольных выводных каналов.
2. Труба по и. 1, о т л и ч а ю ш ая с я тем, что камера на выходе снаб кена кольцевым сборником газа, сообщенным со всеми выводными. каналами и имеющим автономный регулирующий дроссель.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
¹. 578531е кл F 25 В 9/02э 1976
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 802739, кл. F 25 В 9/02, 1979.
3. Авторское свидетельство СССР
¹ 638812, кл. F 25 В 9/02 1977.
992948
Составитель 10. Мартиычик
Редактор Т. Портная Техред И.Надь Корректор, Л. Бокшан
Заказ 431/50 Тираж 528 Подписное
ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4