Способ уменьшения гидравлического сопротивления трубопровода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 А 1 Р 15 О 1/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВ,В 7й авиационный институтго и Центральный аэрогидинститут им.проф.Н.Е.ЖуЮ.Л.Лашков, В.В.Ми 8.8)идетельство СССР7 О 1/20, 1970,Изобретение о ванию жидких и ет быть использо ботающих в реж я. тносится к транспортигазообразных сред и мовано для трубопроводов, име турбулентного тече(21) 4626901/29 (22) 27,12.88 (46) 23,02,92. Бюл (71) Харьковски им. Н,Е.Жуковско родинамический ковского (72) И.В.фадеев лов и Г.В.Енютин (53) 62-408.64 (08 (56) Авторское св М 379810, кл, Е 1(54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА(57) Изобретение относится к гидромеханике, в частности к трубопроводам для транспортирования жидких и газообразных сред, и может быть использовано для трубопровоИзвестен способ однородного распределения скоростей по сечению трубы.Согласно указанному способу в трубопроводе устанавливают неоднородный резистивный элемент для получения однородного профиля скоростей потока через , трубопровод. Его сопротивление изменяют так, чтобы обеспечить равномерное распределение скоростей по сечению сердечника,К недостаткам данного способа относится повышенная трудоемкость и слождов, работающих в режиме турбулентного течения. Целью изобретения является повышение эффективности устройства и расширение его функциональных возможностей путем обеспечения заданных радиальных габаритов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем по крайней мере один диффузорный и установленный последовательно с. ним выравнивающий участки, последний выполнен в виде хонейкомба-детурбулизатора, установленного на расстоянии Лот выхода диффузорного участка с ячейкой размером а, За диффузорным участком установлен конфузор с криволинейной поверхностью, причем ЫП, а = 0,1 - 0,5 б 1, Ь = 1 - 5, где Ь - характерный размер турбулиэатора; д 1 - начальный диаметр диффузорного участка.1 ил,ость, значительное гидравлическое сопроивление неоднородного резистивного лемента в целом, что резко снижает эф- ф,фективность способа для трубопроводов, работающих в режиме турбулентного течения,Известен способ изменения (уменьшения) гидравлического сопротивления магистрали трубопровода согласно которому, основанному на изменении геометрии проточнбй части магистрали за счет механической обработки последней, в магистраль вставляют элемент типа сопла Вентури и последовательно укорачивают (удлиняют) его выходную часть для уменьшения (увеличения) длины выходного диффузора и егодиаметра.1714232 оставитель И. Фадеевехред М,Моргентал Корректор Т. Палий кович едакто Тираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 35, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 676 ВНИИПИ Государст Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 3В известном способе гидравлическоесопротивление регулируется с помощью изменения длины выходного диффузора и егодиаметра, При необходимости минимального гидравлического сопротивления магистрали устанавливают максимальную длину идиаметр.Недостаток известного способа - значительное гидравлическое сопротивлениетрубопровода (имеется в виду, естественно, 10тот случай, когда длина выходного диффузора и его диаметр максимальны).Целью изобретения является снижениегидравлического сопротивления путем ламинаризации течения, 15Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе уменьшенйя гидравлического сопротивления, включающем периодическое последовательное расширение исужение потока, поток пропускают через 20детурбулизатор в конце процесса расширения,При постепенном расширении проточной части трубопровода. увеличивается степень турбулентности потока, однако 25уменьшается скорость среды и, соответст,венно, потери. Установка детурбулизаторав зоне наибольшего сечения проточной части способствует тому, что пассивное сопротивление, оказываемое самим элементом, 30уменьшается, а степень турбулентности взначительной мере снижается. При сужении проточной части трубопровода допервоначального размера возникаетподжатие потока, имеющего выравненное поле скоростей, т.е, более однородныехарактеристики за счет наличия детурбулизирующего элемента, При этом поджатиепотока осуществляется более интенсивно,чем его предыдущее расширение, поскаль ку участок сжатия имеет меньшую относительно участка расширения длину. Интенсивное поджатие потока с однородными характеристиками способствует его эффективной ламинаризации, которая, как известно, обеспечивает значительное уменьшение гидравлического сопротивления трубопровода.Способ осуществляется следующим образом,Проточную часть трубопровода диаметром й постепенно расширяют на участке длиной 11=7-10 б 1 и углом раствора а7 О, Детурбулизирующий элемент, в качестве которого используют "хонейкомб" с размером ячейки а = 0,1 - 0,5 б 1 и продольным размером а = 1-5 б, устанавливают после участка расширения. Диаметр наибольшего поперечного сечения составляет б 2=2 - 5 б 1, После этого проточную часть трубопровода плавно сужают на участке длиной 2 = 0,25- 0,31 до размеров входного сечения проточной части трубопровода.Проведенные расчеты показали, что применение предлагаемого способа позволяет уменьшить местное гидравлическое сопротивление трубопровода на 10 - 30 в зависимости от свойств текучей среды и скорости перекачки. Формула изобретения Способ уменьшения гидравлического сопротивления трубопровода, заключающийся в периодическом последовательном расширении и сужении потока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления путем ламиниризации течения, поток пропускают через детурбулизатор в конце процесса расширения,