Струйный диод

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в устройствах пневмоавтоматики. Струйный диод содержит соосные входную 1 и приемную 2 трубки, причем на торце трубки 2 закреплен раструб 3 с выходным сечением 4, встречно направленный трубке 1, и элементы отклонения обратного потока, связанные с внутренней поверхностью раструба 3, выполненные в виде радиальных проточных в продольном направлении углублений 5 во внутренней поверхности раструба 3. При этом во внутренней поверхности раструба 3 выполнены карманы 6, наклоненные к углублениям 5 и сообщенные с ними со стороны выходного сечения 4 раструба 3. За счет дополнительного разрушения пограничного слоя струи, повышения уровня начальной турбулентности на границах струи при взаимодействии вихрей с наружной поверхностью струи достигается повышение степени диодности по расходу. За счет выполнения элементов отклонения обратного потока в виде невыступающих в поток элементов достигается снижение аэродинамического сопротивления устройства. 4 ил.

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в устройствах пневмоавтоматики.

Известен струйный диод, содержащий соосные входную и приемную трубки, причем на торце приемной трубки закреплен раструб [1] Установкой раструба достигается при обратном сечении турбулизация струи, ее расширение. Однако возрастание диодности на практике недостаточно.

Известен также струйный диод, содержащий соосные входную и приемную трубку, причем на торце приемной трубки закреплен раструб с выходным сечением, встречно направленный входной трубке, и элементы отклонения обратного потока, связанные с внутренней поверхностью раструба, выполненные в виде отогнутых в раструб радиальных лепестков, связанных с внутренней поверхностью раструба, установленных в раструбе, и прорезей, выполненных в раструбе перед лепестками [2] Данный диод обеспечивает при обратном течении сброс потока в атмосферу. Однако эффективность устройства недостаточна из-за повышенного аэродинамического сопротивления о выступающие в раструб элементы отклонения обратного потока (установленные в раструбе), что повышает соответствующие энергетические затраты на подачу управляющего сигнала.

Техническим эффектом изобретения является снижение аэродинамического сопротивления и обеспечение достаточной степени диодности по расходу.

Это достигается тем, что в струйном диоде, содержащем соосные входную и приемную трубки, причем на торце приемной трубки закреплен раструб с выходным сечением, встречно направленный входной трубке, и элементы отклонения обратного потока, связанные с внутренней поверхностью раструба, элементы отклонения обратного потока выполнены в виде радиальных проточных в продольном направлении углублений во внутренней поверхности раструба, при этом во внутренней поверхности раструба выполнены карманы, наклоненные к углублениям и сообщенные с ними со стороны выходного сечения раструба.

На фиг. 1 представлен предлагаемый струйный диод, общий вид; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 3.

Струйный диод содержит соосные входную 1 и приемную 2 трубки, причем на торце приемной трубки 2 закреплен раструб 3 с выходным сечением 4, встречно направленный входной трубке 1, и элементы отклонения обратного потока, связанные с внутренней поверхностью раструба 3, выполненные в виде радиальных проточных в продольном направлении углублений 5 во внутренней поверхности раструба 3. При этом во внутренней поверхности раструба 3 выполнены карманы 6, наклоненные к углублениям 5 и сообщенные с ними со стороны выходного сечения 4 раструба 3.

Струйный диод работает следующим образом.

При подаче воздуха в прямом направлении через трубку 1 образуется ламинарная струя, практически полностью улавливаемая трубкой 2.

При обратном течении в раструбе 3 происходит турбулизация струи и в приемную трубку 1 попадает лишь часть всего расхода. Часть обратного потока при течении в раструбе 3 поступает в радиальные проточные в продольном направлении углубления 5, по выходу из которых струя приобретает ребристую форму. Наличие наружных выступов в истекающей струе способствует более быстрому распаду струи, росту ее турбулентности, расширению границы струи, обеспечивая тем самым повышение степени диодности по расходу. Выполнение элементов отклонения обратного потока в виде невыступающих в поток (раструб) элементов (радиальных проточных в продольном направлении углублений) позволяет (по сравнению с прототипом выступающими в поток элементами) повысить эффективность работы устройства путем снижения аэродинамического сопротивления.

При попадании воздуха в карманы 6 в них образуются вихри 7, при этом компонент скорости, направленный вдоль оси карманов 6, заставляет двигаться вихри 7 вдоль них, что вызывает винтовое движение частиц воздуха.

Далее вихревой жгут поступает в углубления 5, а по ним к выходному сечению 4 раструба 3. За счет тангенциальной составляющей скорости вихря происходит его взаимодействие с пограничным слоем истекающей струи, что приводит к усилению струйной неустойчивости наружных выступов в струе, повышению уровня начальной турбулентности на границах струи и способствует повышению степени диодности по расходу.

Таким образом, эффективность от использования изобретения заключается в повышении степени диодности за счет дополнительного разрушения пограничного слоя струи, повышения уровня начальной турбулентности на границах струи при взаимодействии вихрей с наружной поверхностью струи.

Формула изобретения

СТРУЙНЫЙ ДИОД, содержащий соосные входную и приемную трубки, причем на торце приемной трубки закреплен раструб с выходным сечением, встречно направленный к входной трубке, и элементы отклонения обратного потока, связанные с внутренней поверхностью раструба, отличающийся тем, что элементы отклонения обратного потока выполнены в виде радиальных проточных в продольном направлении углублений во внутренней поверхности раструба, при этом во внутренней поверхности раструба выполнены карманы для образования вихревого жгута, выполненные к углублениям и сообщенные с ними со стороны выходного сечения раструба.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4