Гаситель энергии потока

 

. (72) Авторы изобретения

Н. Н. Белокриницкий и Ю. Д. Власенко

" 1с jТР p

Институт гидромеханики АН Украинской ССР (7! ) Заявитель (54) ГАСИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ПОТОКА

Изобретение относится к области экспериментальной гидродинамики и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для гашения энергии и деэрацин скорост-.. ной газожидкостной струи. Преимущественная область использования изобретения — скоростные гидродинамические и кавитационные трубы разомкнутого типа.

Известен гаситель энергии потока скоростной кавитационной трубы разомкнутого тина, состоящий ю шахты с проточным каналом, установленной в бассейне, а в стене шахты выполнены водоотборники в виде каналов криволинейной формы (1J .

Однако использование известного гасителя не позволяет удалить из входящего в бассейн

1$ потока газ, отработанный испытуемыми в рабочем участке моледя и что влечет за собой увеличение размеров бассейна для организации приемлемой деаэрации воды. Основные элементы указанного устройства — водоотборники и

20 шахта конструктивно разъединены, что увеличивает габариты всего гасителя. Камера с водоотборниками, в которой осуществляется размление потока на струи и последующее их соударение, загромождает надводную часть лабораторного помещения и является источником шумов, недопустимых при выпалнении ряда специфических исследований, что ухудшает условия труда и сокращает номенклатуру работ, проводимых на гидродинамической трубе.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения энергии и уменьшения уровня шума и габаритов пщродинамической трубы.

Цель достигается тем, что шахта снабжена обечайкой, установленной на дно бассейна коаксиально с ней с образованием мертвого объема и кольцевой щели, причем в шахте размещена винтовая лопасть с центральным каналом, соединяющим кольцевую щель с проточным каналом.

Входы водоотборников ориентированы против потока внутри шахты, а выходы— против потока, выходящего нз кольцевой щели.

На фиг. 1 юображен гаситель энергии потока скоростной гидродинамической трубы в раэ887876

4 бежных сил концентрируется на оси шахты в вихревом шнуре, который оканчивается в мертвом объеме и замыкается на дно шахты в центре. Так как жидкость в мертвом объеме находится лишь во вращательном движении и радиальные составляющие скорости отсутствуют, то благодаря этому достигается непрерывный раздельный вывод жидкой и газовой фаэ потока из шахты по разным каналам. в Протекающая через щель 5 часть потока с помощью обечайки 9 направляется вверх.

Восходящий поток пронизывается многочисленными встречными струями, истекающими иэ водоотборников 11 и образующими густую сеть на пути восходящего потока, Такое взаимодействие встречных струй приводит к эффективному гашению энергии в небольшой зоне, примыкающей непосредственно к шахте, Удаление зоны встречного соударения струй от дна стенок бассейна устраняет опасность динамического воздействия на них высокоскоростного потока.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении эффективности гашения энергии и уменьшен и уровня шума и габаритов гидродинамической трубы.

1. Гаситель энергии потока скоростной гидродинамической трубы разомкнутого типа, состоящий из шахты с проточным каналом, установленной в бассейне, а в стене шахты выполнены водоотборники в вице каналов криволинейной формы, отличающийся .тем, что, с целью повышения эффективности гашения энергии и уменьшения уровня шума и габаритов пщродинамической трубы, шахта снабжена обечайкой, установленной на дно бассейна

® коаксиально с ней с образованием кольцевой щели и мертвого объема, причем в шахте размещена винтовая лопасть с центральным каналом, соединяющим кольцевую щель с проточньйи каналом.

2. Гаситель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что входы водоотборников ориентированы против потока внутри шахты, а выходы— против потока, выходящего из кольцевой щели.

56 резе; на фиг. 2 — то же, .вид сверху с половинным разрезОм.

Гаситель содержит проточный канал 1, введенный в шахту 2 по касательной к ее внут- ренней поверхности под начало первого витка винтовой лопасти 3. Шахта имеет круглое попеI речное сечение и установлена на дно бассейна 4.

В нижней части шахты выполнена кольцевая щель 5, а в верхней — окно 6, сообщающее потолочную полость шахты со свободным пространством над уровнем воды в бассейне 4.

Винтовая лопасть 3 заканчивается над щелью.

На последнем витке ее ширина плавно уменьшается до нуля. Винтовая лопасть оставляет свободным центральный канал 7 вдоль оси шахты.

Часть шахты ниже щели 5 образует мертвый объем 8. Снаружи шахты концентрично установлена направляющая обечайка 9, причем верхний срез обечайки расположен выше выход- эо ной щели шахты. Обечайка и шахта образуют вокруг щели кольцевой канал 10. Над верхним срезом обечайки в стенке шахты по окружностям расположены водоотборники 11 в виде каналов криволинейной формы. Входные участки водоотборников направлены Ilo касательной к внутренней поверхности шахты и ориентированы против потока внутри шахты, а выходные участки — против потока, выходящего из кольцевого канала 10. Суммарная площадь поперечного сечения водоотборников соразмерна с площадью выходной щели шахты.

Гаситель работает следующим образом.

Из проточного канала 1 поток газожидкостной смеси направляется по касательной к внутренней поверхности шахты 2 в межвитковое пространство винтовой лопасти 2. Здесь под действием центробежных сил жидкость отжимается к стенкам,. а выделившийся из нее газ отводится иэ шахты 2 через центральный канал 7 в свободное пространство над уровнем воды в бассейне.

Часть отсепарированной жидкости выводится в бассейн через водоотборники 11, оставшаяся часть — через выходную щель 5 шахты и кольцевой канал 10.

Мертвый объем 8 является непроточной частью шахты, однако жидкость в ней за счет трения с вышерасположенными слоями потока приводится во вращение. и выполняет роль гидравлического затвора, препятствующего выносу газа через щель 5 в бассейн. Газовые включения, увлекаемые потоком жидкости в нижнюю часть шахты под действием центроФормула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 710494, кл. F 16 1 55/02, 1978.