Трубопровод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCKOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Ъ»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1013694 (21) 3807407/27-11 (22) 25. 10. 84 (46) 30.01.86. Бюл. Ф 4 (71) Алма-Атинский архитектурностроительный институт (72) М.Ш.Балтабаев и С.Ж.Нурумов (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1013694, кл. F 16 Ь 9/00, 1981. (5D4 В6 G5 52 F16L900 (54)(57) ТРУБОПРОВОД по авт. св.

1013694, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на транспортирование, поверхность каждой пластины образована из двух сопряженных частей, радиус кривизны первой из которых со стороны действия потока больше, чем второй.

1207945

2 sin оС 1х 1 о з1п - ьц

Изобретение относится к труоопр водному транспорту, а именно к трубопровоцу, который может быть использован при гидро- и пневмотранспорте.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на транспортирование.

На фиг. 1 изображен трубопровод, вид слева (если смотреть по потоку), на фиг. 2 — то же, вид справа (поо вернут на 180 относительно вертикального диаметра, лежащего в плоскости чертежа); на фиг. 3 — то же, вид с торца; на фиг. 4 — заготовка пластинки, вид сбоку, на фиг. 5 трубопровод, развертка.

Трубопровод содержит трубу 1 с пластинами 2, выполненными с переменным углом закрутки, увеличивающимся по направлению движения потока.

Пластины 2 установлены в верхней части поперечного сечения трубопровода и соединены между собой продольными прутками 3.

Пластины должны быть выполнены иэ двух сопряженных частей, описанных дугами окружностей разных диаметров, определяемых иэ соотношений: для части пластины, направленной навстречу потоку, для части пластины, направленной по потоку, где d — внутренний диаметр трубопровода.

Указанные формулы выводятся иэ геометрических соотношений, существующих на разветке трубопровода.

Каждая из сопряженных частей пластин ограничена центральным углом не более 1 рад, т. к. в противном случае они не будут сопрягаться с внутренней поверхностью трубопровода. Это соотношение было проверено на моделях трубопровода при различнык значениях внутреннего диаметра трубопровода, входнык и выходных углах пластин о „ и („д

° Для упрощения расчетов на развертке трубопровода части винтовой линии, на которой расположены пластины, представляющие части дуги окружности, заменены двумя огибаю5

55 щими эту дугу прямыми линиями. Это приводит к погрешности вычисления с1 „и Й „,„не более 0,17., что не сказывается на качестве конструкции.

Для плавного сопряжения прямые линии соединены дугой окружности (на фиг. 5 эта дуга окружности не показана).

При пневмо- или гидротранспортировании твердых сыпучих материалов по трубопроводу поток, пройдя пластину 2, приобретает винтовую составляющую скорости БЬых, которая иэ-за трения потока о стенки трубопровода в его нижней части на входе в следующую пластину становится мень ше, т,е. Ug„(Ug„«, Иначе говоря, уменьшается степень закрутки потока. В силу того, что входной угол пластины Ф „ меньше выходного угла к,, вход потока в пластины

ых происходит более плавно, т ° е. уменьшаются гидравлические потери на входе в каждую пластину.

Существующие теоретические методы расчета не позволяют надежно определить увеличение угла закрутки пластин по направлению движения потока, т. е. количественное соотношение между входными Ф „ и выходными х ы углами пластин. Поэтому указанное соотношение может быть определено любым иэ известных эксперимен1альнык способов, например методом физического моделирования.

Для этого в модели трубопровода создают необходимые начальные и граничные условия, являющиеся условиями однозначности, соблюдая при этом геометрическое, кинематическое и динамическое подобие.

Физико-механические характерис-. тики включают параметры, подобные вязкости, плотности, соотношению фаз, температуре и другим свойствам натурной и модельной жидкости. К геометрическим условиям относятся: соотношение диаметров и размеры углов на входе и выходе из пластин. Кинематические и динамические условия обеспечиваются как для твердых стенок, так и для потока.

Картина течения в моделирующем трубопроводе визуализируется одним из известным способов, например при помощи индикаторов, и фотографируется. По фотографиям набирается статистика траекторий индикаторов, 1207945 верхние части которых затем замещаются пластинами.

Таким образом, выполнение пластин с переменным углом .закрутки, увеличивающимся по направлению движения потока, способствует более плавному безотрывному обтеканию потоком пластин и тем самым уменьшает гидравлические потери.

1207945

Заказ 160/27

Тираж 833 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г.Киселева

Редактор И.Циткина Техред О.Неце . Корректор М.Максимишинец