Вихревая труба

 

1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА по авт. св. № 992948, отличающаяся тем, что, с целью повышения адиабатного КПД, труба содержит второй кольцевой сборник газа, аналогичный первому и расположенный с противоположной от него стороны камеры энергетического разделения, причем сборники сообш,ены с выводными каналами на окружностях , описанных разными радиусами, конец меньшего из которых расположен на оси соответствующего канала. 2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что камера энергетического разделения со стороны горячего конца имеет осевой ввод, подключенный к сборникам газа, причем к первому из них - через холодильник. (Л Од оо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1101633 А з(д) F 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 992948 (21) 3590684/23-06 (22) 12.05.83 (46) 07.07.84. Бюл. № 25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) А. Н. Балалаев, А. Б. Бобков и А. П. Меркулов (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (53) 621.565.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 638812, кл. F 25 В 9/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 992948, кл. F 25 В 9/02, 1981.

) (54) (57) 1. ВИХРЕВАЯ ТРУБА по авт. св. № 992948, отличающаяся тем, что, с целью повышения адиабатного КПД, труба содержит второй кольцевой сборник газа, аналогичный первому и расположенный с противоположной от него стороны камеры энергетического разделения, причем сборники сообщены с выводными каналами на окружностях, описанных разными радиусами, конец меньшего из которых расположен на оси соответствующего канала.

2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что камера энергетического разделения со стороны горячего конца имеет осевой ввод, подключенный к сборникам газа, причем к первому из них — через холодильник.

1101633

1 2

Изобретение относится к ся к холодильнои ными радиусами, конец меньшего из которых технике, а именно — к ви — в хревым трубам и расположен на оси соответствующего канаможет быть использовано для охлаждения различных объектов. При этом камера энергетического раздеИзвестны вихревые трубы, содержащие ления со стороны горячего конца имеет осекамеру энергетического аз л ру р разделения, состоя- вои ввод, подключенный к сборникам газа, щую из дисков, установленных вплотную причем к первому из них — через холодиль и имеющих в каждом центральное отверстие ник. и сопряженное с ним р щелью отверстие мень- На фиг. 1 схематически показана вихшего диаметра, расположенное по перифе- ревая труба, продольный разрез; на фиг. 2— рии центрального отверстия. Периферийные 1 разрез А — А фиг. 1. отверстия смежных дисков смещены друг Вихревая труба содержит корпус 1, сопотносительно д га на 60 . В тия явл дру 0 . Все эти отверс- ловои тангенциальный ввод 2 для пода являются источниками пульсации дав- сжатого воздуха, диафрагму 3 для выхода чи ления, которые интенсифицируют радиаль- охлажденного газа, дроссель 4, сбо ник 5 ный тепло- и массообмен в камере смешения, подогретого газа с дроссельным вентилем 6, образованной, центральными отверстиями камеру 7 энергетического разделения, соединенную с периферийными цилиндрическиОднако, такие трубы обладают недоста- ми выводными каналами 8 посредством проточно высоким адиабатным КПД, так как дольных щелей 9.

Оси каналов 8 параллельны образующей в периферийных отверстиях камеры энерге- 1 камеры 7 энергетического разделения и совтического разделения, не имеют свободного мещены с отверстиями 10, выполненными в выхода через дроссельный вентиль, что при- стенке кольцевого сборника 11, имеющего водит к нежелательной передаче тепла от дроссельный вентиль 12. К камере 7 энергетипериферийных слоев газа к холодным при- ческого разделения с, противоположной стоосевым слоям камеры энергетического раз- as роны крепится кольцевой сборник 13 горяделения, а также к выравниванию темпера- чего потока после дросселей 14, имеющий туры по радиусу периферийных каналов. дроссельный вентиль 15. Сборник 11 посредо основному авт. св. М 992948 известна ством трубопровода 16 с вентилем 17 может также вих евая т ба р ая тру а, содержащая камеру быть соединен с камерой 7 энергетического энергетического разделения, сопловой ввод, разделения со стороны ее горячего конца диафрагму с дроссельным вентилем, в стен- ЗО через осевой ввод 18. Сбо ник 13 ке кото ой вы ро" выполнены цилиндрические от- может быть соединен с вводом 18 че ез верстия, сообщенные с полостью камеры холодильник 19 и трубопровод 20 с венэнергетического разделения и расположен- тилем 21. Таким образом, сборник 11 сообные равномерно по ее периметру по всей щен с камерой 7 на меньшем радиусе, чем длине с образованием продольных выводных сборник 13. каналов; камера на выходе снабжена коль- З Вихревая труба работает следующим обцевым сборником газа, сообщенным со всеми разом. выводными каналами и имеющим автономный регулируемый дроссель 2 .

"р ру "др ь (2). Поток газа, вытекая из тангенциального

Известно, что в цилиндрических кана- ввода 2, преобретает в камере 7 энергетилах, в которых создается вращательное 4 ческого разделения вращательное движедвижение газа, на оси темпе а емпература газа ние. Охлажденные приосевые слои газа выменьше, чем на пе ифе ии. О н р ф р . Однако, если водятся через диафрагму 3 к потребителю. хотя бы один торец такого канала заглу- Периферийные наиболее нагретые слои газа шен, то температура газа по радиусу кана- движутся через дроссель 4 в сбо ник 5 ла выравнивается что сниж ель в с орник пе ат остигаемых ижает уровень тем- и выводятся в атмосферу через дро р ур, д мых на периферии канала. вентиль 6. Часть подогретого периферийно4 р р ссельныи

Данные процессы протекают в выводных ка- ro газа через щели 9 попадает в пе ифе ийр " ру, так как ные цилиндрические каналы 8, где также газ в них вращается за счет передачи момен- устанавливается вращательное движение. та количества вижени д ения от газа, вращающе- В каналах 8 происходит вторичный вих евой гося в камере энергетического разделения. эффект, в результате которого в сборник 11 б КПД.

Цель изобретения — повышение адиаатного КПД. вытекает газ, менее нагретый чем поступаю7

Поставленная ель щий в каналы 8. Газ из сборника 11 может оставленная цель достигается тем, что через дроссельный вентиль 12 л б р ру держит второи кольцевой ваться на объект охлаждения, либо выбрали о подасборник газа, аналогичный первому и рас- сываться в атмосфе . Этот г положенный с п о р тивоположнои от него сто- ss жет подаваться в камер 7 эне г роны каме ы эне т ру энергетического п и р ргетического разделения, разделения по ее осевому в 18 т, воду через, причем расход его регулир чем сборники сообщены с выводными ка- трубопровод 16 п ич налами на окружностях, описанных раз- руется вентиле 17. И м . з соорника I газ

1101633

3 может сбрасываться в атмосферу через дроссельный вентиль 15.

Так как периферийные слои газа в каналах 8 из-за имеющего в них место вихревого эффекта имеют температуру более высокую, чем температура горячего газа в сборнике 5, то тем самым увеличивается эффективность охлаждения внешним жидкостным холодильником 19 наиболее нагретых элементов конструкции камеры 7 энергетического разделения, трубопровода и сборника 13. Охлажденный в холодильнике 19 газ, 10 выходящий из сборника 13, подается в каме4 ру 7 энергетического разделения по ее осевому вводу 18 через трубопровод 20, причем его расход регулируется вентилем 21.

По сравнению с основным изобретением данная вихревая труба позволит дополнительно повысить температуру нагретого в периферийных каналах газа на 10 — 20 Ñ в результате протекающего в них вихревого эффекта, что в свою очередь повысит эффективность охлаждения конструкции внешним холодильником и увеличит адиабатный

КПД на — 3 — 4%.

Редактор И. Дербак

Заказ 4680/23

Составитель Ю. Мартннчик

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

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

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