Способ управления отрывом воздушного потока на входе во всасывающие каналы

Изобретение относится к области аэродинамики, гидравлики и вентиляции и может использоваться для управления отрывом потока на входе во всасывающие каналы. Способ управления отрывом потока на входе во всасывающий канал состоит в воздействии на поток щита, установленного на входе в канал перпендикулярно его оси и механического экрана с центральным отверстием, расположенного перед всасывающим каналом на одной оси и перпендикулярно оси канала. Технический результат заключается в увеличении сопротивления входу воздуха во всасывающие отверстия, снижение расхода поступающего в них воздуха, что может быть полезно для снижения объема воздуха, поступающего через неплотности в аспирационные укрытия либо в открытые проемы для проезда транспорта. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области аэродинамики, гидравлики и вентиляции. Может использоваться для управления отрывом потока на входе во всасывающие каналы, увеличения сопротивления входу во всасывающие отверстия, снижения расхода воздуха, поступающего в них, что может быть полезно для снижения объемов воздуха, поступающего через неплотности в аспирационные укрытия либо в открытые проемы для проезда транспорта.

Известен способ управления отрывом потока на обтекаемой поверхности (Зверков И.Д., Занин Б.Ю., Козлов В.В., Павленко A.M. Способ управления. Патент Ru 2328411 С2, 20.01.2008), который включает механическое воздействие на вихревое течение, возникающее в зоне отрыва, с помощью перегородок и выдува воздуха из щелевидных отверстий. Данное изобретение направлено на улучшение движения потока жидкости и газа в расширяющихся каналах и не может быть использовано для увеличения гидравлического сопротивления всасывающих каналов. Недостатком этого изобретения является использование щелевидных приточных отверстий, повышающих энергозатраты на эксплуатацию таких систем.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, принятым за прототип, является устройство для снижения подсосов воздуха через открытые проемы укрытия (Логачев К.И., Логачев И.Н., Овсянников Ю.Г., Овсянников Р.Ю., Семиненко А.С. Устройство для снижения подсосов воздуха через открытые проемы укрытия. Ru 97811 U1, 20.09.2010), которое позволяет за счет эффекта отрыва потока с козырька (фланца), устанавливаемого над открытым проемом щелевидного всасывающего канала, снизить расход поступающего в него воздуха. Длина козырька при этом должна составлять 0,3-0,7 ширины всасывающего канала. Недостатком данного устройства является его низкая эффективность. Управление отрывом потока здесь может быть осуществлено только за счет изменения длины одного козырька. Кроме этого не рассматривались круглые всасывающие каналы.

Целью изобретения является разработка способа управления отрывом воздушного потока на входе в круглый или прямоугольный всасывающий канал для повышения гидравлического сопротивления входу во всасывающий канал и для наибольшего снижения расхода воздуха, поступающего в него, при сохранении площади входного отверстия канала.

Указанный результат достигается использованием механического прямоугольного или круглого щита, установленного на входе в канал перпендикулярно его оси и механическим экраном с центральным отверстием, расположенным перед всасывающим каналом на одной оси и перпендикулярно оси канала.

Предложенный способ поясняется схемой, изображенной на фиг.1, и графиками, изображенными на фиг.1.

Для управления отрывом потока на входе в круглый всасывающий канал используется щит на трубе и механический экран с круглым отверстием, связанных с помощью шпилек (фиг.1). На этой схеме: 1 - это механический экран с центральным отверстием; 2 - щит на трубе; 3 - направляющая трехгранная призма; 4 - труба; 5 - стальные стержни-шпильки; 6 - гайки для фиксации экрана. Для обеспечения перпендикулярности этой системы к оси трубы и ее осевой симметрии щит, моделирующий вертикальную непроницаемую стенку 2, жестко прикреплен к скользящей по трубе трехгранной правильной призме, а шпильки для крепления экрана - к ребрам этой призмы.

Управление отрывом потока осуществляется путем изменения геометрических размеров: r - расстояния между входом во всасывающий канал и механическим экраном с центральным отверстием; d - расстояние между щитом и входом во всасывающий канал; D - внешний диаметр механического экрана с центральным отверстием; D0 - внутренний диаметр механического экрана с центральным отверстием; 2В - диаметр всасывающего канала; l - ширина механического экрана. Аналогично осуществляется управление отрывом потока и для прямоугольных всасывающих каналов. Здесь в качестве механического экрана с центральным отверстием 1 используется механический экран с прямоугольным центральным отверстием. Специально проведенные экспериментальные и численные исследования, результаты которых показаны на фиг.2, позволили установить размеры механического экрана с центральным отверстием, способствующих наибольшему гидравлическому сопротивлению входа во всасывающий канал и наибольшему снижению объема всасываемого воздуха. Здесь изображены графики изменения величины коэффициента местного сопротивления ζ входу во всасывающий канал от расстояния r при наиболее оптимальном расстоянии d=0,5 калибра (калибр - это радиус В круглого всасывающего канала или полуширина В прямоугольного всасывающего канала), при котором, как показали экспериментальные исследования, максимально используется эффект отрыва струи для повышения величины ζ. Сплошная линия - расчеты величины ζ для прямоугольного всасывающего канала с использованием метода дискретных вихрей, штрихпунктирная - расчеты величины ζ для круглого всасывающего канала с использованием метода дискретных вихревых колец, пунктирная - расчеты, произведенные с использованием теории функций комплексного переменного и метода Н.Е. Жуковского для щелевидных всасывающих каналов, кружочки - экспериментальные значения величины ζ для круглой трубы и механическим экраном с центральным отверстием. Как видно из проведенных исследований, при изменении расстояния механического экрана до входа во всасывающий канал (фиг.2) наблюдается максимум коэффициента местного сопротивления входу во всасывающий канал и соответственно минимум расхода воздуха, поступающего в канал.

Для круглого всасывающего отверстия предлагается устанавливать на расстоянии 0,4 его калибра механический экран с круглым центральным отверстием с радиусом, равным радиусу круглого всасывающего канала, и шириной механического экрана, равной одному калибру. Для прямоугольных всасывающих каналов предлагается размещение механического экрана с прямоугольным центральным отверстием, с шириной и высотой равными ширине и высоте прямоугольного всасывающего канала, на расстоянии 0,7-0,8 калибра от его входа и шириной механического экрана, равного одному калибру.

Для всасывающего канала, встроенного в плоскую стенку предлагается продлить канал за стенку на 0,5 калибра, а затем устанавливать механический экран с центральным отверстием, как описано в предыдущем абзаце.

Таким образом, для данного способа управления отрывом воздушного потока технический результат состоит в повышении гидравлического сопротивления входу во всасывающий канал и снижению расхода воздуха, поступающего в него.

1. Способ управления отрывом воздушного потока на входе во всасывающий канал, включающий механическое воздействие на вихревое течение, возникающее в зоне отрыва, для повышения гидравлического сопротивления входу во всасывающий канал и снижения расхода всасываемого воздуха, отличающийся тем, что воздействие на поток осуществляют щитом, установленным на входе в канал перпендикулярно его оси и механическим экраном с центральным отверстием, расположенным перед всасывающим каналом на одной оси и перпендикулярно оси канала.

2. Способ управления отрывом потока по п.1, отличающийся тем, что щит устанавливают на входе в канал перпендикулярно его оси на расстоянии 0,5 калибра от входа в канал.

3. Способ управления отрывом потока по п.1, отличающийся тем, что механический экран с круглым центральным отверстием с радиусом, равным радиусу круглого всасывающего канала, устанавливают на расстоянии 0,4 его калибра с шириной механического экрана, равной одному калибру.

4. Способ управления отрывом потока по п.1, отличающийся тем, что механический экран с прямоугольным центральным отверстием с шириной и высотой, равными ширине и высоте прямоугольного всасывающего канала, устанавливают на расстоянии 0,7-0,8 калибра от его входа с шириной механического экрана, равной одному калибру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты от обмерзания. .

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для поддержания заданного тепловлажностного режима в помещениях и сооружениях различного назначения.

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для поддержания заданного тепловлажностного режима в помещениях и сооружениях различного назначения.

Изобретение относится к регулятору воздушного потока. .

Изобретение относится к устройствам для распределения газового потока, вводимого в аппарат, и может быть использовано в аппарате для очистки газа от твердых частиц, сушильных установках, приточной вентиляции.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, применяемым в системах противодымной вентиляции и способствующим увеличению времени эвакуации при возникновении пожара.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для защиты систем вентиляции помещений и укрытий, требующих повышенной безопасности в случае резкого повышения давления воздушной окружающей среды.

Изобретение предназначено для защиты вентиляционных решеток с жалюзи от обледенения. Обогрев решеток производят путем выполнения ребер жесткости решетки полыми и прокладывают греющий кабель внутри ребер жесткости. Подбирают соотношение расстояния между ребрами жесткости и толщиной жалюзи, получают оптимальный режим обогрева жалюзи посредством передачи им тепла от нагретых ребер жесткости по металлу. Достигается исключение обледенения решеток с жалюзи в условиях реально низких температур арктического воздуха при использовании системы электрообогрева в штатном режиме. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к вентиляции зданий и предназначено для исключения переохлаждения воздуха в помещениях и экономии тепла в холодный период года. Изменяющаяся температура наружного воздуха, а значит, перепад давления воспринимается заслонкой, закрепленной на горизонтальной поворотной оси. Регулятор расхода воздуха, включающий вытяжной короб с всасывающим окном, отличающийся тем, что в коробе на горизонтальной поворотной оси установлена заслонка, параллельно оси заслонки установлен ограничитель расхода воздуха в виде шпильки, закрепленной на противоположных сторонах короба с возможностью перемещения, регулятор снабжен фиксирующим положение заслонки устройством, выполненным из двух постоянных магнитов, один из которых жестко закреплен на заслонке, другой - на внутренней стороне короба, при этом магниты расположены одноименными полюсами друг к другу. Для обеспечения минимального трения горизонтальная поворотная ось установлена в капроновых втулках. Регулятор обеспечивает расчетный воздухообмен, исключая переохлаждение воздуха в помещении, что приводит к экономии тепла в холодный период года. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство относится к системам вентиляции зданий различного назначения, в частности к естественной вытяжной вентиляции. Устройство стабилизации расхода воздуха содержит корпус 1, с регулирующим клапаном в виде неподвижного диска с прорезями 2 и вращающегося диска 3 с ответными прорезями и с ограничителем вращения 4. Вращающийся диск 3 закреплен на общей оси 5 с турбинкой 6, воспринимающей давление входящего потока воздуха. Ось 5 опирается на неподвижный диск с прорезями 2 и на стойку 7. Угол поворота турбинки 6 регулируется натяжением упругого элемента 8, закрепленного одним концом на оси 5, другим концом на винте настройки натяжения 9 упругого элемента 8. Винт настройки 9 установлен на стойке 7. Предложенная конструкция устройства стабилизации расхода воздуха может встраиваться в каналы произвольной ориентации в пространстве, в том числе в горизонтальный канал, и работает без потребления энергии от внешнего источника. 4 ил.

Настоящее изобретение относится к структуре внутреннего блока кондиционера воздуха. Внутренний блок кондиционера воздуха, содержащий панельный корпус, задний кожух и переднюю панель, при этом панельный корпус заключает боковые части и верхнюю часть кондиционера воздуха и приспособлен для установки передней панели, задний кожух заключает заднюю часть кондиционера воздуха, передняя панель выполнена в передней части и плотно соединяется с панельным корпусом; задний кожух, панельный корпус и передняя панель определяют внутреннюю камеру кондиционера воздуха, в которой установлены теплообменник, компоненты управления и вентиляционные части; выход для воздуха выполнен в нижней части передней панели, при этом выход для воздуха открыт или закрыт плитой направляющей потока воздуха, установленной в передней панели или расположенной на панельном корпусе; при этом в нижней части выхода для воздуха расположена зубчатая поверхность, содержащая множество вогнутых желобков. Это позволяет препятствовать конденсации воды, образуемой вследствие разницы локальной температуры. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к вентиляции и противопожарной технике и предназначено для вентилирования помещений, оснащенных противопожарными дверями. Изменяющаяся температура воздуха в помещении воспринимается устройством, включающим корпус с тремя и более рычагами, соединенными с заслонками и регулирующими площадь отверстия для вентиляции. Доступ воздуха в помещение также может регулироваться путем включения и выключения электромагнита по команде с пульта управления. Таким образом, данное устройство, установленное в противопожарной двери, автоматически обеспечивает вентилирование помещения при нахождении в нем обслуживающего персонала и прекращает доступ воздуха при возникновении пожароопасной ситуации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для раздачи приточного воздуха в помещениях различного назначения. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание воздуховыпускного устройства, достаточно простого по конструкции, использование которого обеспечит получение такого технического результата, как снижение коэффициента затухания скорости приточного воздуха и повышение комфортности пребывания в вентилируемом помещении за счет высокой интенсивности гашения скорости приточной струи. Сущность изобретения заключается в том, что вентиляционное воздуховыпускное устройство содержит обрамляющую отверстие для выпуска воздуха монтажную раму квадратной или прямоугольной формы, на которую со стороны вентиляционного потока установлена арка, представляющая собой выгнутую в виде полуцилиндра пластину. Это позволит применять воздуховыпускное устройство в помещениях с малыми объемами, а также в помещениях с высокими гигиеническими требованиями к подвижности и температуре воздуха. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх