Способ изменения гидравлического сопротивления канала

 

СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАНАЛА путем создания внутри канала кавитационной области, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия изменения сопротивления, формируют ультразвуковые колебания с переменной амплитудой, после чего эти колебания фокусируют внутри канала акустическим концентратором. (Л О5 00 05 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК m F 15 С 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440110/18-24 (22) 18.05.82 (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) Ю. С. Эндека и С. И. Доценко (53) 621.525 (088.8) (56) 1. Струйная автоматика в системах управления. М., «Машиностроение«, 1975, с. 131.

2. Струйная техника в автоматике, М., «Энергия», 1977, с. 5 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1068631 А (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАНАЛА путем создания внутри канала кавитационной области, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия изменения сопротивления, формируют ультразвуковые колебания с переменной амплитудой, после чего эти колебания фокусируют внутри канала акустическим концентратором.

1068631 ность, потребная на его привод, снижается.

Таким способом можно регулировать (уменьшать) производительность насоса в 5-6 раз. з5

Недостаток известного способа заключается в малом быстродействии изменения расхода, что связано с инерционностью механической дроссельной заслонки.

Целью изобретения является повышение быстродействия изменения расхода при изменении электрического сигнала.

Составитель Б. Шевченко

Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 10951 29 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано при разработке быстродействующих электрогидравлических преобразователей.

Известен способ изменения гидравлического сопротивления канала, заключающийся в закручивании потока жидкости механическим устройством или тангенциальным подводом потока управляющей жидкости.

Возникающий при этом радиальный градиент давления приводит к перестройке про филя осевой скорости и к уменьшению коэффициентаа расхода жидкости 111.

Недостатком такого способа является ограниченный диапазон изменения расхода.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изменения гидравлического сопротивления канала путем создания внутри канала кавитационной области, заполненной парами жидкости посредством увеличения скорости и снижения давления жидкости до давления насыщенного пара при данной температуре с помощью электрически управляемой дроссельной заслонки (2).

Реализация этого способа в устройстве регулирования производительности центробежного насоса предусматривает постановку на входе в колесо насоса дросселя, создающего «паровую пробку». Вследствие постановки дросселя на входе в крыльчатку за ним образуется зона пониженного давления, где жидкость интенсивно испаряется; под действием центростремительных сил паровая фаза отделяется от жидкой, вследствие чего производительность насоса и мощПоставленная цель достигается тем, что согласно способу изменения гидравлического сопротивления канала путем создания внутри канала кавитационной области, электри5

Зо ческим излучателем формируют ультразвуковые колебания с переменной амплитудой, после чего эти колебания фокусируют внутри канала акустическим концентратором.

Развивающаяся при этом кавит ация в жидкости увеличивает гидросопротивление канала тем сильнее, чем выше амплитуда колебаний.

На чертеже показано устройство, реализующее предложенный способ.

Устройство для реализации способа изменения гидравлического сопротивления канала содержит пьезоэлектрический излучатель 1 (титанат бария), акустический концентратор 2 (плексиглас), вибропоглощающие прокладки 3 (резина), входной канал 4, кавитационную область 5 и выходной канал 6.

Ультразвуковые колебания в диапазоне

100 кГц-5 МГц (оптимальная частота 1,0

МГц) возбуждаются в керамике пьезоэлектрического излучателя 1 колебаниями электрического напряжения на обкладках. Ультразвуковая волна фокусируется концентратором 2 в области выходного канала. Для уменьшения воздействия излучателя непосредственно на корпус установлены вибропоглощающие прокладки 3. Жидкость протекает через входной канал 4 через кавитационную область 5 в выходном канале 6.

При увеличении амплитуды колебаний питающего напряжения увеличивается интенсивность ультразвуковых колебаний, фокусируемых в области выходного канала. Увеличивается размер кавитационной области, заполненной паровой фазой, и гидросопротивление выходного канала.

Фокусирование ультразвуковых колебаний позволяет получить интенсивность колебаний 15-20 кВт1см, следовательно, использование предлагаемого способа обеспечивает низкую потребляемую мощность электрогидравлического преобразователя, поскольку для начала кавитацни в воде, например, достаточно подвести колебания с интенсивностью 1 Вт/см . Реализация предложенного способа позволяет осуществлять изменение сопротивления в канале с частотой до 5 кГц.