Способ преобразования энергии потока среды в диффузоре и диффузор для осуществления способа

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в аэрогидросистемах для повышения экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсификации тепломассообмена. Диффузор для преобразования энергии потока среды включает корпус 1 и дефлектор (Д) 2, образующие центральную и периферийную полости 3 и 4, причем Д 2 снабжен перепускными каналами (ПК) 5 с выходными отверстиями 6, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах 7 и выполненными в виде сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 ПК 5 расположены в нижних частях углублений 8. Д 2 может быть снабжен дополнительными ПК 10, выходные отверстия 11 которых размещены в зонах, прилегающих к сферическим углублениям 8, и направляющими лопатками, консольно укрепленными на поверхности Д 2 со стороны соответственно центральной или периферийной полостей 3 или 4 с образованием межлопаточных каналов с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды. Перепуск среды осуществляется из центрального потока в периферийный через основные ПК 5 или дополнительные ПК 10 в локальных зонах понижения давления, организованных в виде вихревых структур типа "смерча", возникающих при обтекании потоком среды сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

78 7

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4405392/31-29 (22) 05,04.88 (46) 15.11.90, Бюл. с - 42 (71) Завод-ВТУЗ при Производственном объединении турбостроения " Ie.нинградский металлический завод (72) A.H.Öóðèêîâ и А.В.Сударев (53) 621,671 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1401162, кл. F 04 D 29/54, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 410663, кл. F 01 D 25/30, 1972. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

ПОТОКА СРЕДЫ В ДИФФУЗОРЕ И ДИФФУЗОР

ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть исполь(д)5 F 04 D 29/40 F 01 D 25/30

2 зовано в аэрогидросистемах для ловышения экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсификации тепломассообмена. Диффузор для преобразования энергии потока среды включает корпус 1 и дефлектор (Д)2, образующие центральную и периферийную полости 3 и 4, причем Д 2 снабжен перепускными каналами (IIK) 5 с выходными отверстиями 6, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах 7, выполненными в виде сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 ПК 5 расположены в нижних частях углублений 8. Д 2 может быть снабжен дополнительными

16067 43

ПК 10, выходные отверстия 11 которых ра зм еще ны в з он ах, приле гающих к сферическим углублениям 8, и направляющими лопатками, консольно укрепленными на поверхности Д 2 со стороны соответствейно центральной 3 или периферийной 4 полости с образованием межлопаточных каналов с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды.

Перепуск среды осуществляется из центрального потока в периферийный через основные ПК 5 или дополнительные ЛК 10 в локальных зонах понижения давления, организованных в виде вихревых структур типа смерча, возника" ющих при обтекании потоком среды сферических углублений 8 на поверх- ности 9 Д 2, 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в аэрогидросистемах.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсифика- ции тепломассообмена.

На фиг. 1 представлен диффузор, частичный продольный разрез; на фиг. 2, 3

25 и 4 — диффузор, примеры выполнения.

Диффузор для преобразования энергии потока среды (фиг.1) содержит корпус 1 и дефлектор 2, размещенный в корпусе 1 с образованием центральной 3 и периферийной 4 полостей и 30 снабженный перепускными каналами 5 с выходными отверстиями 6, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах 7, выполненными в виде сферичес- 35 ких углублений 8 на поверхности 9 дефлектора 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 . перепускных каналов 5 расположены в нижних частях углублений 8.

Кроме того, диффузор (фиг.2) может быть снабжен дополнительными перепускными каналами 10, выходные отверстия 11 которых размещены в зонах, прилегающих к сферическим уг- 45 лублениям 8.

Диффузор может быть также снабжен направляющими лопатками 12 или 13, консольно укрепленными на поверхности дефлектора 2 соответственно со стороны центральной полости 3 (фиг,3) или периферийной полости 4 (фиг.4) с образованием межлопаточных каналов

14 с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды.

Способ преобразования энергии потока среды осуществляют следующим образом, Подают среду в диффуэор, где осуществляют разделение .ее посредством дефлектора 2 на центральный и периферийный потоки1 движущиеся через одноименные полости 3 и 4, создание в локальных зонах, примыкакнцих к дефлектору 2 с одной стороны, давления, меньшего, чем с другой, и перепуск среды из одного потока в другой в упомянутых зонах, причем перепуск осуществляют из центрального потока в периферийный, а создание пониженного давления осуществляют путем организации вихревых структур в локальных зонах 7 в периферийном потоке.

Диффузор для преобразования энергии потока среды работает следующим образом.

Среда, поступающая в диффузор, движется в нем через центральную 3 и периферийную 4 полости, При обтекании периферийным потоком сферических углублений 8 на поверхности 9 дефлектора 2 в локальных зонах 7 образуются вихревые структуры типа смерча, ориентированные под углом к потоку. следствие вихревого течения среды в центральной части сферического углубления давление понижается и из центральной полости

3 в зону 7 периферийной полости происходит переток среды в виде струек.

Зоны 7 с пониженным давлением распространяются на площадь, непосредственно прилегающую к сферическим углублениям 8, что позволяет разместить на этой плоц1ади выходные отверстия 11 дополнительных перепускных каналов 10 и осуществить дополнительно перепуск среды .через каналы 10.

Направляющие лопатки 12 или 13, укрепленные н @ поверхности дефлекто5

160б7 ра 2 со стороны центральной 3 или периферийной 4 полости, осуществляют закрутку потока вблизи дефлектора 2, что позволяет снизить гидравлические потери, увеличить перепад давления

5 на дефлекторе, стабилизировать режим обтекания углублений 8, Использование межлопаточных каналов 14 с постоянной или уменьшающейся 1О площадью поперечного сечения позволяет минимизировать сопротивление потоку по сравнению с диффузорными каналами.

Изобретение позволяет в несколько раз увеличить интенсивность обменных процессов по сравнению с гладкими каналами, снизить срывные явления в диффузорах с большим градиентом проходного сечения. 20

Формула изобретения

1. Способ преобразования энергии потока среды в диффузоре, включающий 25 подачу в него среды, разделение ее посредством дефлектора на центральный и периферийный потоки, создание в локальных зонах, примыкающих к дефлектору с одной стороны, давления, 3щ меньшего, чем с другой, и перепуск среды из одного потока в другой в упомянутых зонах, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения гидрав35 лических пот ерь и интен сифик ации тепломассообмена, перепуск среды осу43 6 ществляют из центрального потока в периферийный, а создание пониженного давления осуществляют путем организации вихревых структур в упомянутых локальных зонах в периферийном потоке.

2. Диффузор для преобразования энергии потока среды, содержащий корпус и дефлектор, размещенный в корпусе с образованием центральной и периферийных полостей и снабженный перепускными каналами с выходными отверстиями, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах, о т л и ч а ю шийся тем, что средства для создания пониженного давления выполнены в виде сферических углублений на поверхности дефлектора со стороны периферийной полости, а выходные отверстия перепускных каналов расположены в нижних частях углублений.

3. Диффузор по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен дополнительными перепускными каналами, выходные отверстия которых расположены в зонах, прилегающих к сферическим углублениям.

4. Диффузор по пп. 2 и 3, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен направляющими лопатками, консольно укрепленными на поверхности дефлектора со стороны центральной или периферийной полостей с образованием межлопаточных каналов с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды.

7 б

1606743

Составитель Г.Богомольный

Редактор А.Лежнина Техред М.Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 3539

Подписное

Тираж 504

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101