Способ слива жидкости и устройство для его осуществления

 

Использование: для форсированного слива жидкости из емкостей. Сущность изобретения: в способе слива жидкости направление закручивания потоков выбирают противоположным направлению ускорения. Область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производят по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса основания области выпуска. Траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси. Зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270°, имеет форму тракторисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса основания области выпуска и со смещением на величину радиуса этого основания. В устройстве для слива жидкости полый корпус выполнен воронкообразным, вертикальные образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок выполнен цилиндрическим. Средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса лопастей, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси. Зависимость модуля величины радиус-вектора от угла его поворот, лежащего в интервале от 0 до 270°, выбрано в форме тракторисы с параметром разности входного радиуса корпуса и радиуса выходного участка. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для форсированного слива жидкости из емкостей.

Известен способ, включающий слив воды из трубопроводов в емкость с последующим направлением в дождевальные насадки. Недостатком способа является относительно низкая интенсивность слива.

Известно устройство с улиткообразным в поперечном сечении корпусом, имеющим входной с лопатками на внутренней поверхности и выходной патрубки. Недостатком устройства является относительно высокая сложность, вызванная улиткообразной формой корпуса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ слива жидкости путем разделения жидкости на потоки, равного закручивания их относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска. Недостатком известного способа является относительно низкая интенсивность слива, вызванная неоптимальным воздействием закрученных потоков.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение интенсивности слива.

Указанный технический результат достигается в способе слива жидкости путем разделения жидкости на потоки, равного закручивания их относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска, согласно изобретению, направление закручивания выбирают противоположным направлению кориолисова ускорения, область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производят по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса основания области выпуска, а траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концах радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, имеет форму трактрисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса основания области выпуска и со смещением на величину радиуса этого основания.

Также наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для слива жидкости, содержащее полый корпус с выходным участком и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка. Недостатком известного устройства является относительно высокая сложность, обусловленная наличием центрального и периферийного каналов, а также относительно низкая интенсивность слива, вызванная взаимодействием потока центрального канала с периферийными.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в упрощении устройства и повышении интенсивности слива.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для слива жидкости, содержащем полый корпус с выходным участком и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка, согласно изобретению, полый корпус выполнен воронкообразным, образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок выполнен цилиндрическим, а средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса лопастей, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, выбрана в форме трактрисы с параметром разности входного радиуса корпуса и радиуса выходного участка.

На фиг.1 представлено устройство для слива жидкости, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг.3 форма лопастей средства для закручивания; на фиг.4 зависимость модуля радиус-вектора от угла его поворота, описывающего форму лопасти.

Устройство для слива жидкости содержит полый корпус 1 с выходным участком 2 и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка 2.

Полый корпус 1 выполнен воронкообразным, вертикальные образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок 2 выполнен цилиндрической формы.

Средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса 1 лопастей 3, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси, а зависимость модуля его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, выбрана в форме трактрисы с параметром разности входного радиуса R полого корпуса 1 и радиуса r выходного участка.

Устройство для слива жидкости работает следующим образом. Устройство размещают в нижней части емкости (не показана), заполненной жидкостью и, как правило, вставляется в выпускное отверстие емкости.

Жидкость, поступая в верхнюю часть полого корпуса 1, разделяют на потоки, равно закручивают их с помощью лопастей 3 относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска в выходном участке 2 и выпускают наружу.

Направление закручивания выбирают противоположным направлению кориолисова ускорения, область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производят по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса r основания области выпуска выходного участка 2.

Траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, имеет форму трактрисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса r основания области выпуска выходного участка 2 и со смещением на величину радиуса r этого основания.

Благодаря закручиванию жидкости возникает избыточное динамическое давление, что приводит к ускорению выпуска жидкости. При малом объеме оставшейся жидкости направление вращения противоположно направлению кориолисова ускорения, поэтому ухудшаются условия засасывания воздуха в выпускное отверстие и снижение интенсивности выпуска происходит в меньшей степени. Указанные факторы приводят к повышению скорости выпуска жидкости.

Формула изобретения

1. Способ слива жидкости путем разделения жидкости на потоки равного закручивания их относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска, отличающийся тем, что направление закручивания выбирают противоположным направлению кореолисова ускорения, область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производит по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса основания области выпуска, а траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^o, имеет форму трактрисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса основания области выпуска и со смещением на величину радиуса этого основания.

2. Устройство для слива жидкости, содержащее полый корпус с выходным участком и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка, отличающееся тем, что полый корпус выполнен воронкообразным, вертикальные образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок выполнен цилиндрическим, а средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса лопастей, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^o, выбрана в форме трактрисы с параметром разности входного радиуса корпуса и радиуса выходного участка.