Соединительный узел трубопровода

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву N 496374

{22) Заявлено 26 ° 03 ° 80 (21) 2898672/25" 06 (51)М. Кл.

F 01 N 7/08 с присоединением заявки М—

1Ъеударетвенный кемнтет

СССР (23) П риоритет ао делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44 (53) УД1(621.43..06(088.8) Дата опубликования описания 30 . 1 1. 81

В. А. Ренов, С. Н. Талалаев, В. Г. Недел

В. А. Шевченко и Л. Г. Донник

{72) ABTopbl изобретения

ЙЖ .:: авива

Производственное обьединение "Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской Революции" (71) Заявитель (54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к машиностроению, и может быть применено в транспортном машиностроении при проектировании и изготовлении выхлопных трубопроводов двигателей внутреннего . сгорания.

По основному авт. св. 496374 известен узел трубопровода, содержащий суживающийся патрубок, размещенный с зазором в охватывающей его сужива10 ющейся обечайке, при этом в,патрубке размещена выступающая над его торцом . суживающаяся оболочка, а к торцу минимального сечения обечайки подсоединен раструб. В этом соединительном

15 узле трубопровода во время работй дви гателя движущийся в глушитель поток выхлопных газов делится в патрубке на две части: центральную и перифе- рийную, выполненную в форме расширяющегося канала, образованного раструбом и суживающейся оболочкой, что частично способствует снижению аэродинамического сопротивления Г1 .

Центральная часть потока движет ся по конфузору, образованному суживающейся оболочкой, в результате чего создается повышенное аэродинамическое сопротивление на этом участке.и частичное увеличение аэродинамического шума выхлопа и снижение мощности двигателя из-за наличия больших потерь в зоне сужения, что является недостатком описанной конструкции.

Цель изобретения - снижение аэродинамического сопротивления п и од" новременном увеличении эжекционного эффекта.

Указанная цель достигается тем, что суживающаяся оболочка снабжена в зоне сужения отверстиями, размещенными на ее боковой поверхности, оси которых выполнены под. углом к . оси оболочки в направлении движения газового потока.

885575

to

При этом в отверстиях установлены трубки, размещенные между сужива ющейся оболочкой и раструбом.

Выходные кромки трубок расположе ны за кромкой раструба.

Кроме того, выходные кромки трубок, расположены в одной плоскости с кромкой раструба.

Трубки выполнены в виде плоских сопел.

На фиг. 1 изображен соединительный узел трубопровода, продольный разрез; на фиг. 2- - вид I на фиг. 1 на фиг. 3 — то же, вариант исполнения суживающейся оболочки, при котором в отверстиях установлены трубки; на фиг. 4 — часть соединительного узла трубопровода с трубками, выполненными в виде плоских сопел, в аксонометрии.

Соединительный узел трубопровода содержит суживающийся патрубок 1, раз мещенный с зазором в охватывающей его суживающейся обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена выступающая над его торцом суживающаяся оболочка 3, а к торцу минимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб 4. Суживающаяся оболочка 3 снабжена в зоне сужения отверстиями 5, размещенными на ее боковой поверхности, при этом оси отверстий 6 выполнены под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока.

В отверстиях 5 оболочки 3 установ лены трубки 6, размещенные между суживающейся оболочкой 3 и раструбом 4 выходные кромки трубок 6 могут быть расположены за кромкой раструба 4 или в одной плоскости с кромкой растру— ба 4, Трубки 6 выполнены в виде плоских сопел. Раструб 4 является элементом глушителя 7.

8о время работы двигателя движущийся в глушитель 7 поток выхлопных газов делится в патрубке 1 на две . части: центральную и периферийную„

Центральная часть потока движется по конфузору, образованному суживающеися оболочкой 3, теряет давление на увеличение скорости. В результате этого давление в выпускном сечении. оболочки 3 и лежащих с ней в одной плоскости сечения глушителя 7 и окружающего оболочку 3 кольцевого зазора будет ниже, чем давление во впускном сечении патрубка 1. Раструб 4 образует с оболочкой 3 расширяющийся канал диффуэор), в кото20

ЭО

Э5

4О

55 ром восстанавливается давление, причем давление в минимальном сечении расширяющегося канала ниже, чем давление в сечении, помещенном в глушитель 7. В связи с тем, что сечение патрубка 1 размещено в этом минимальном сечении скорость истечения газов из патрубка 1 в зазор будет выше, чем скорость их истечения из обечайки 2. Повышенная скорость истечения обеспечивает эжектирование окружающего воздуха в зазор, при этом непосредственно в зоне сужения оболочки 3 через ее отверстия 5 осуществляется перераспределение расхода активного газа из центральной части в периферийную часть соединительного узла трубопровода, благодаря чему скорость выхлопных газов за кромкой суживающейся оболочки 3 снижается, а следОвательно, снижается аэродинамическое сопротивление.

При восстановлении давления в диффузорном канале, образованном раструбом 4 и оболочкой 3, скорость смег си потоков снижается и становится зна чительно ниже скорости за выходной кромкой оболочки 3. Благодаря расположению осей отверстий 5 под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока обеспечивается истечение выхлопных газов под углом к оси оболочки 3 по всему ее .периметру и тем самым дополнительно увеличивается эжекционный подсос смеси потоков периферийной части за счет перераспределения расхода активного газа непосредственно из полости оболочки 3 в диффуэорный канал, образованный суживающейся оболочкой 3 и раструбом 4, а также обеспечивается более рациональное использование кинетической энергии активного газа, так как выходные кромки трубок 6 располагаются ближе к центральной части диффузорного канала за кромкой рас» труба 4 или в одной плоскости с кромкой раструба 4 и истечение газового потска из трубок 6 создает более равномерное внедрение потоков по оси канала, способствует более равномерному распределению скоростей и давлению по сечению соединительного узла трубопровода.

Для придания трубкам 6 лучших аэро динамических качеств они выполнены в, виде, плоских сопел, Наличие отверстий 5 в зоне сужения суживающейся оболочки 3 и их вэа5575 6 ления при одновременном увеличении эжекционного эффекта, суживающаяся оболочка снабжена в зоне сужения отверстиями, размещенными на ее боковой поверхности, оси которых выполнены под углом к оси оболочки в направ лении движения газового потока.

2. Узел по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в отверстиях ycie тановлены трубки, размещенные между суживающейся оболочкой и раструбом.

3. Узел по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что выходные кромки трубок расположены за кромкой растаю руба.

4.. Узел по и. 2, о т л. и ч а юшийся тем, что выходные кромки трубок расположены в одной плоскости с кромкой раструба. ув 5. Узел по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что трубки вы" полнены в виде плоских сопел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Формула изобретения

I. Соединительный узел трубопровода по авт.св, N 496374, о т л и - и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротив5 88 имосвязь с диффузорным каналом обес- печивают перераспределение расхода активного газа из суживающейся оболочки 3 в расширяющийся диффузорный канал, за счет чего снижается аэродинамическое сопротивление в соединительном узле трубопровода.

За счет увеличения эжекционного эффекта,.т.е. повышенного подсоса воздуха из окружающей среды, в описываемом соединительном узле достигается снижение температуры выпускных газов.

Кроме того, улучшаются показатели дымности и токсичности, повышается эффективность шумоглушения за счет вязкого трения между частицами холодного потока, подсасываемого из атмосферы и горячими выхлопными газами.

1, Авторское свидетельство СССР

N 496374, кл. F 01 N 7/08, 1975.