Способ изменения гидравлического сопротивления канала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1068631 А С 10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ РСН(54) (57) СПО ЛИЧЕСКОГО ЛА путем соз ционной обл с целью повы ния сопротивл ковые колебан после чего эти ри канала аку СОБ СОП дания асти, шения ения, ия сколе стиче ЗМЕНЕНИЯРОТИВЛЕНИвнутри канал тличающийсябыстродейств формируют еременной амания фокусирким концентр ценк в системахение, 1975 М.,ат СЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ1068631 ность, потребная на его привод, снижается. Таким способом можно регулировать (уменьшать) производительность насоса в 5-6 раз. з 5Недостаток известного способа заключается в малом быстродействии изменения расхода, что связано с инерционностью механической дроссельной заслонки.Целью изобретения является повышение быстродействия изменения расхода при изменении электрического сигнала. Составитель Б. Шевченко Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор О. Билак Заказ 10951/29 Тираж 672 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, 4Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано при разработке быстродействующих электрогидрав. лических преобразователей.Известен способ изменения гидравлического сопротивления канала, заключающийся в закручивании потока жидкости механическим устройством или тангенциальным подводом потока управляющей жидкости, Возникающий при этом радиальный градиент давления приводит к перестройке профиля осевой скорости и к уменьшению коэффициента расхода жидкости 11.Недостатком такого способа является ограниченный диапазон изменения расхода.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изменения гидравлического сопротивления канала путем создания внутри канала кавитационной области, заполненной парами жидкости посредством увеличения скорости и снижения давления жидкости до давления насыщенного пара при данной температуре с помощью электрически управляемой дроссельной заслонки 2.Реализация этого способа в устройстве регулирования производительности центробежного насоса предусматривает постановку на входе в колесо насоса дросселя, создающего паровую пробку. Вследствие постановки дросселя на входе в крыльчатку за ним образуется зона пониженного давления, где жидкость интенсивно испаряется; под действием центростремительных сил паровая фаза отделяется от жидкой, вследствие чего производительность насоса и мощПоставленная цель достигается тем, что согласно способу изменения гидравлического сопротивления канала путем создания внутри канала кавитационной области, электри 5 10 15 20 25 Зо ческим излучателем формируют ультразвуковые колебания с переменной амплитудой, после чего эти колебания фокусируют внутри канала акустическим концентратором.Развивающаяся при этом кавитация в жидкости увеличивает гидросопротивление канала тем сильнее, чем выше амплитуда колебаний.На чертеже показано устройство, реализующее предложенный способ. Устройство для реализации способа изменения гидравлического сопротивления канала содержит пьезоэлектрический излучатель 1 (титанат бария), акустический концентратор 2 (плексиглас), вибропоглощающие прокладки 3 (резина), входной канал 4, кавитационную область 5 и выходной канал 6.Ультразвуковые колебания в диапазоне 100 кГцМГц (оптимальная частота 1,0 МГц) возбуждаются в керамике пьезоэлектрического излучателя 1 колебаниями электрического напряжения на обкладках. Ультразвуковая волна фокусируется концентратором 2 в области выходного канала. Для уменьшения воздействия излучателя непосредственно на корпус установлены вибропоглощающие прокладки 3. Жидкость протекает через входной канал 4 через кавитационную область 5 в выходном канале 6.При увеличении амплитуды колебаний питающего напряжения увеличивается интенсивность ультразвуковых колебаний, фокусируемых в области выходного канала. Увеличивается размер кавитационной области, заполненной паровой фазой, и гидросопро. тивление выходного канала.Фокусирование ультразвуковых колебаний позволяет получить интенсивность колебаний 15-20 кВт 1 см, следовательно, использование предлагаемого способа обеспечивает низкую потребляемую мощность электрогидравлического преобразователя, поскольку для начала кавитацни в воде, например, достаточно подвести колебания с интенсивностью 1 Вт/см. Реализация предложенного способа позволяет осуществлять изменение сопротивления в канале с частотой до 5 кГц.