Вихревая труба

(50 Р 25 В 9/О Ы11 ф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева(56) 1. Авторское свидетельство СССР638812, кл. Р 25 В 9/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССР992948, кл. Р 25 В 9/02, 1981. ВИХРЕВАЯ ТРУБА по авт, 948, отличающаяся тем, что, с щения адиабатного КПД, труба торой кольцевой сборник газа, й первому и расположенный с жной от него стороны камеры кого разделения, причем сборниы с выводными каналами на окописанных разными радиусами, его из которых расположен на ствующего канада.а по п. 1, отличающаяся тем, энергетического разделения со ячего конца имеет осевой ввод, ый к сборникам газа, причем к них - через холодильник.(54) (57) 1 св.992 целью повы содержит в аналогичны противополо энергетичес ки сообщен ружностях, конец меньш оси соответ2. Труб что камера стороны гор подключен н первому из1101633М 2Изобретение относится кся к холодильнои ными радиусами, конец меньшего из которыхЮтехнике, а именно - к ви- в хревым трубам и расположен на оси соответствующего кана- может быть использовано для охлажденияразличных объектов, При этом камера энергетического раздеИзвестны вихревые трубы, содержащиеления со стороны горячего конца имеет осекамеру энергетического аз лру р разделения, состоя- вои ввод, подключенный к сборникам газа, щую из дисков, установленных вплотную причем к первому из них - через холодиль и имеющих в каждом центральное отверстие ник.и сопряженное с нимр щелью отверстие мень- На фиг. 1 схематически показана вихшего диаметра, расположенное по перифе- ревая труба, продольный разрез; на фиг. 2 - рии центрального отверстия. Периферийные 1 разрез А - А фиг, 1. отверстия смежных дисков смещены друг Вихревая труба содержит корпус 1, сопотносительно д га на 60. Внтия явлдру 0. Все эти отверс- ловои тангенциальный ввод 2 для подаявляются источниками пульсации дав- сжатого воздуха, диафрагму 3 для выходачи ления, которые интенсифицируют радиаль- охлажденного газа, дроссель 4, сбо ник 5 ный тепло- и массообмен в камере смешения, 1 подогретого газа с дроссельным вентилем 6, образованной, центральными отверстиями камеру 7 энергетического разделения, соединенную с периферийными цилиндрическиОднако, такие трубы обладают недоста- ми выводными каналами 8 посредством проточно высоким адиабатным КПД, так как дольных щелей 9.Оси каналов 8 параллельны образующей в периферийных отверстиях камеры энерге камеры 7 энергетического разделения и совтического разделения, не имеют свободного мещены с отверстиями 1 О, выполненными в выхода через дроссельный вентиль, что при- стенке кольцевого сборника 11, имеющего водит к нежелательной передаче тепла от дроссельный вентиль 12. К камере 7 энергетипериферийных слоев газа к холодным при- ческого разделения с, противоположной стоосевым слоям камеры энергетического раз-роны крепится кольцевой сборник 13 горя- деления, а также к выравниванию темпера- чего потока после дросселей 14, имеющий туры по радиусу периферийных каналов. дроссельный вентиль 15. Сборник 11 посредо основному авт. св. Ю 992948 известна ством трубопровода 16 с вентилем 17 может также вих евая т бар ая тру а, содержащая камеру быть соединен с камерой 7 энергетического энергетического разделения, сопловой ввод, разделения со стороны ее горячего конца диафрагму с дроссельным вентилем, в стен- ЗО через осевой ввод 18, Сбо ник 13 ке кото ой выро" выполнены цилиндрические от- может быть соединен с вводом 18 че ез верстия, сообщенные с полостью камеры холодильник 19 и трубопровод 20 с венэнергетического разделения и расположен- тилем 21. Таким образом, сборник 11 сообные равномерно по ее периметру по всей щен с камерой 7 на меньшем радиусе, чем длине с образованием продольных выводных сборник 13.каналов; камера на выходе снабжена коль- З 5 Вихревая труба работает следующим обцевым сборником газа, сообщенным со всеми разом.выводными каналами и имеющим автономный регулируемый дроссель 2 ."р ру "др ь 12. Поток газа, вытекая из тангенциальногоИзвестно, что в цилиндрических кана- ввода 2, преобретает в камере 7 энергетилах, в которых создается вращательное 4 ческого разделения вращательное движедвижение газа, на оси темпе аемпература газа ние. Охлажденные приосевые слои газа выменьше, чем на пе ифе ии. О нр ф р . Однако, если водятся через диафрагму 3 к потребителю. хотя бы один торец такого канала заглу- Периферийные наиболее нагретые слои газа шен, то температура газа по радиусу кана- движутся через дроссель 4 в сбо ник 5 ла выравнивается что снижель в с орник пе ат остигаемыхижает уровень тем- и выводятся в атмосферу через дрор ур, д мых на периферии канала.вентиль 6. Часть подогретого периферийно 4р р ссельныи Данные процессы протекают в выводных ка- го газа через щели 9 попадает в пе ифе ийр " ру, так как ные цилиндрические каналы 8, где также газ в них вращается за счет передачи момен- устанавливается вращательное движение. та количества виженид ения от газа, вращающе- В каналах 8 происходит вторичный вих евой гося в камере энергетического разделения. эффект, в результате которого в сборник 11б КПД.Цель изобретения - повышение адиаатного КПД.вытекает газ, менее нагретый чем поступаю 7Поставленная ельщий в каналы 8. Газ из сборника 11 можетоставленная цельдостигается тем, что через дроссельный вентиль 12 л бр ру держит второи кольцевой ваться на объект охлаждения, либо выбрали о пода- сборник газа, аналогичный первому и рас- сываться в атмосфе . Этот г положенный с п ор тивоположнои от него сто жет подаваться в камер 7 эне гОроны каме ы эне тру энергетическогоп ир ргетического разделения, разделения по ее осевому в 18т ,воду через, причем расход его регулир чем сборники сообщены с выводными ка- трубопровод 16 п ич налами на окружностях, описанных раз- руется вентиле 17. Им . з соорника д газ1101633 3может сбрасываться в атмосферу через дроссельный вентиль 15.Так как периферийные слои газа в каналах 8 из-за имеющего в них место вихревого эффекта имеют температуру более высокую, чем температура горячего газа в 5 сборнике 5, то тем самым увеличивается эффективность охлаждения внешним жидкостным холодильником 19 наиболее нагретых элементов конструкции камеры 7 энергетического разделения, трубопровода и сборника 13. Охлажденный в холодильнике 19 газ,10 выходящий из сборника 13, подается в каме 4ру 7 энергетического разделения по ее осевому вводу 18 через трубопровод 20, причем его расход регулируется вентилем 21. По сравнению с основным изобретением данная вихревая труба позволит дополнительно повысить температуру нагретого В периферийных каналах газа на 10 в С в результате протекающего в них вихревого эффекта, что в свою очередь повысит эфг фективность охлаждения конструкции внешним холодильником и увеличит адиабатный КПД на- 4%.ела м изо сква, Ж Патент 4/5ная, 4 фил Редактор И. ДербаЗаказ 4680/23 ВНИИПпо 3035, М ал ППП остав ехред ираж ударстб итель Ю. МартинчикИ. Верес Корре514 Подпи венного комитета ССС ретений и о 1 крытий 35, Раушская наб., д. г. Ужгород, ул. Проек тор В. СиницкасиоеР