Вихревая труба

 

А. Б. Бобков, Г. С. Изаксон, Ю. Д. Икомасов, А ; K;: Меркулев

/ и А. И. Плаксин, .- „

/ ь---.

Куйбышевский авиационный институт ич.. акад.ЖЦ, Королева (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (64) ВИХРЕВАЯ ТРУБА

Изобретение относится к холодильной, технике, а более конкретно - к вихревым трубам и может быть использовано для охлаждения различных объектов.

Известны вихревые трубы с теплопро» ! водной оребренной камерой энергетического разделения,где оребрение выполнено кз самой стенки камеры энергетического- разделения в виде гофр, размещенных по винтовой линии, совпадаюшей с направлением закрутки сжатого газа (1 .

Данные трубы не обеспечивают отвода периферийных слоев потока по длине ка» меры энергетического разделения.

Известна также вихревая труба, содер жашая камеру энергетического разделения с сопловым вводом сжатого газа и диаф.рагмой, установленной по оси горячего конца, ввод дополнительного потока в видещ стакана с окнами на боковой поверхности s узел отбора горячей составляющей га» за, выполненный в виде примыкающей к наружной поверхности стакана кольцевой

2 камеры и подключенных к ней патрубков, расположенных между окнами стакана (2) .

Данная вихревая труба в результате ввода дополнительного потока и дифферен цированного отбора горячего потока имеет высокую термодинамическую эффективность, однако в ней также не решена задача отвода периферийных слоев потока по длине камеры. .

Кроме того, известна вихревая труба, содержащая сопловой ввод, диафрагму холодного потока и камеру энергетического разделении с дроссельным вентилем, в стенке которой (посредством дисков) выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью камеры энергетического разделения f3 3.

Положительным свойством этой трубы является обеспечение работы на газе,,содержашем капельную жидкость, созда ние источников пульсаций, которые интенсифицируют радильный тепло- и массообмен, наличие теплопроводного внутреннего оребрення камеры энергетического

992948 4 . газа выводятся через отверстие диафрагм . мы 2 к потребителю. Периферийные, наиболее нагретые слои газа, движутся через дроссельный вентиль 4 в атмосферу. Часть периферийного газа через щели 8 попадает в цилиндрические каналы 7, образованные в стенке камеры 3, и выбрасывается через сборник 5 и регулирующий вентиль

6 в атмосферу.

Наличие щелей 8 и периферийных каналов 7 приводит к увеличению внутренней поверхности, необходимой для передачи тепла от наиболее нагретых периферийных слоев через стенку без значительного увеличения гидросопротивления, возникновению: значительного количества дополнительных источ ников пульсаций газа, интенс ифицирующих радиальный тепло- и массообмен,возможности сброса иэ камеры энергетического разделения наиболее нагретых слоев газа через периферийные каналы.

Применение предлагаемой конструкции трубы позволит повысить ее адиабатный

КПД. разделения, увеличивающего теплосьем с последней.

Однако она имеет недостаточно высокий аднабатный КПД, так как наиболее горячие слои газа, вращающиеся в периферийных отверстиях камеры энергетического ра:зделенйя, не имеют свободного выхода через дроссельный вентиль, что приводит к паразитной передаче тепла от периферийных слоев газа к холодным, при-30 осевым, а небольшая толщина дисков камеры энергетического разделения и, как следствие, малая длина отдельных периферийных отверстий ведет к недостаточному количеству источников пульсаций и малому коэффициенту внутреннего оребрения камеры энергетического разделения, Кель изобретения - повышение адиабаъного .КПД, 20

Указанная цель достигае" =я тем, что в вихревой трубе, содержащей сопловой ввод, диафрагму холодного потока и ка3 меру энергетического разделения с дрос сельным вентилем, в стенке которой вы- 25 полнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью камеры энергетического разделения, эти отверстия расположены равномерно по периметру камеры по всей ее длине с образованием продольных зо выводных каналов.

Камера на выходе снабжена кольцевым сборником газа, сообщенным со всеми выводными каналами н имеющим автономный регулирующий дроссель.

Не фиг, 1 схематически изображена труба; на фиг. 2 — сечение камеры энергетического разделения.

Вихревая труба содержит сопловой тангенциальный ввод 1, диафрагму 2 для выпуска холодного потоке, камеру 3 энергетического разделения с дроссельным вентилем 4, кольцевой сборник 5 газа и регулирующий вентиль 6 для отвода горячего потока нз продольных выводных

45 каналов 7, выполненных в стенке камеры

3 и соединяющихся с ней при помощи ше лей 8.

Вихревая труба работает следующим образом.

Поток расширяющегося газа через сопловой ввод 1 с большой скоростью поступает в камеру 3 энергетического разделения. Охлажденные приосевые слои

Формула изобретения

1, Вихревая труба, содержащая сопл вой ввод, диафграму холодного потока и камеру энергетического разделения с дроссельным вентилем, в стенке которой выполнены цилиндрические отверстия, сообщенные с полостью. камеры энергетического разделения, о т л и ч а к . щ а я с я тем, что, с целью повышении адиабатного КПД, цилиндрические отверстия расположены равномерно по периметру камеры энергетического разделения по всей ее длине с образованием продольных выводных каналов.

2. Труба по и. 1, о т л и ч а ю ш ая с я тем, что камера на выходе снаб кена кольцевым сборником газа, сообщенным со всеми выводными. каналами и имеющим автономный регулирующий дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹. 578531е кл F 25 В 9/02э 1976

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 802739, кл. F 25 В 9/02, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 638812, кл. F 25 В 9/02 1977.

992948

Составитель 10. Мартиычик

Редактор Т. Портная Техред И.Надь Корректор, Л. Бокшан

Заказ 431/50 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4