Устройство молниезащиты

(9 5 Е 3/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский политехнический институт им. М,И.Калинина(57) Изобретение относится к технике защиты промышленных сооружений от поражения молнией и может быть использовано при разработке молниеотводов. Целью изобретения является повышение эффективности молниезащиты, Для этого в устройстве молниезащиты, содержащем молниеприемник 2, соединенный с контуром заземления, и установленный внутри молниеприемника источник заряженных частиц 1, выполненный в виде генератора аэрозольной струи 3 на основе сопла с системой подачи жидкости с примесью поверхностно-активных веществ, применено сопло в виде звезды с числом лучей не менее трех и не более восьми, а подводящие трубки расположены между лучами, При этом плоскости среза сопла и трубок совпадают, а число трубок равно числу лучей. 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к технике защиты промышленных сооружений от поражения молнией и может быть использованопри разработке молниеотводов,Известен молниеотвод, состоящий измолниеприемника, токоотводящих элементов, источника высокого напряжения и заземлителя,Недостатком этого устройства являетсятрудоемкость изготовления и, как следствие, значительное удорожание системымолниеза щиты,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления ориентировкой разряда молнии, содержащеемолниеприемник, соединенный с контуромзаземления и установленный внутри молниеприемника генератор аэрозольной струи,выполненный на основе сопла Лаваля, создающий струю заряженных частиц.Однако известное устройство обладаетнебольшой эффективностью управленияориентировкой разряда молнии из-за ограничения по протяженности струи аэрозоля.Целью изобретения является повышение эффективности управления ориенти. ровкой разряда длинной искры за счетсоздания более протяженной заряженнойструи аэрозоля,Цель достигается тем, что в устройствемолниезащиты, содержащем молниеприемник, соединенный с контуром заземления, иустановленный внутри молниеприемникаисточник заряженных частиц в виде генератора аэрозольной струи на основе сопла иснабженного системой подачи воды с примесью поверхностно-активных веществ,укаэанное сопло выполнено звездчатым.На фиг.1 изображена схема проведения экспериментальных исследований; нафиг.2 - генератор заряженных частиц, разрез А - А.На фиг.1 и 2 введены обозначения; 1 -генератор заряженных частиц, 2 - молниеприемник, 3 - аэрозольная заряженнаяструя, 4 - высоковольтный электрод, из которого развивается длинная искра, имитирующая разряд молнии, 5 - звездчатоесопло,6 - трубки, подводящие воду с примесью поверхностно-активных веществ, которые расположены между лучамизвездочки (при этом выходные концы трубок установлены у среза сопла).Устройство работает следующим образомДля обеспечения управления разрядомдлинной искры (молнии) в генератор 1 подается воздух, и одновременно через другойканал - воде с примесью поверхностно-активных веществ (ПАВ). При распылении воды струей воздуха частички воды приобретают заряд, зависящий от вида ПАВ, а также от протяженности струи заряженных частиц 3. Эффективность управления ориентировкой разряда повышается при увеличении протяженности струи 3.Увеличение длины аэрозольной струи можно достичь посредством использования генератора на основе звездчатого сопла. Воздух, поступающий в звездчатое сопло. истекает в атмосферу в виде сверхзвуковой струи, отличающейся большей длиной сверхзвукового участка струи, За счет образования подковообразных вихрей на границе струи увеличивается и дозвуковой участок струи. Вода с примесью поверхностно-активных веществ поступает по трубкам 6 (фиг.2), расположенным между лучами звездочки, вдоль поверхности двухгранных участков, образованных лучами струи,Экспериментально установлено, что количество лучей звездочки И должно быть 3М8, Верхний предел объясняется сильным сжатием трубок, по которым поступает вода, и как следствие, понижением дисперсности аэрозоля, Нижний предел связан с перестройкой и размыканием струи, что вызывает уменьшение ее дальнобойности,Высоковольтные испытания (фиг.1) показали, что при прочих равных условиях эффект управления ориентировкой разряда повышается пропорционально увеличению промежуточности струи 3.Исследования показали, что струйки воды, которые истекают из трубок, отклоняются в сторону газовых струй. Под действием эжектированного внешнего воздуха вода притягивается в струе газа и происходит послойное срезание струй с образованием высокодисперсного аэрозоля,Дальнейшая диспергация капель воды происходит вследствие возбуждения продольных высокочастотных колебаний волновой структуры струи, возникающих вследствие нарушения условий динамической совместимости в точках интерференции газодинамических разрывов.Сверхзвуковой участок струи в предлагаемом устройстве в 3-3,2 раза длиннее, чем в известном (сопло Лаваля) при одинаковых условиях опыта;,давление воздуха Ро,возд.=0,6 М Па, да елен ие жидкости Ро.ж.=0,15 МПа, критический (минимальный) диаметр сопла бкр=4 мм (число Маха М=2,2). Эквивалентные размеры звездчатого сопла (при сохранении расхода неизменным) были(фиг.2) 0=16 мм, Ь=0,8 мм. Вода подаваласьпо трубкам бт=З мм (4 отверстия в 4-лучевомзвездчатом сопле).1721849 г,2 Составитель Т, ЛакомкинаРедактор В. Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская 3 аказ 966 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Дальнобойность струи по сравнению со струей, истекающей из известного устройства, в 5-5,2 раза выше, степень диспеРсности увеличилась в 2,5-3 раза, при этом размеры капель для основного участка 5 струи значительно уменьшились.С увеличением протяженности струи пропорционально увеличивается и эффективность молниезащиты.Формула изобретения 10 Устройство молниезащиты, содержащее молниеприемник, соединенный с контуром заземления, и установленный внутри молниеприемника источник заряженных частиц, выполненный в виде генератора аэроэольной струи на основе сопла и снабженный системой подачи воды с примесью поверхностно-активных веществ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения эффективности молниезащиты, сопло генератора выполнено в виде звезды с числом лучей не менее трех и не более восьми, подводящие воду трубки расположены между лучами, при этом плоскости среза трубок и сопла совпадают, а число трубок равно числу лучей,