Ротор волнового обменника давления

СО)ОЗ СОВЕ);СКИХСОЦИАЛИСГИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК п 9) с) ) 0411/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР. 8.14 Бовери АГ (С хаус и Якоб К В %0151407, кО Н)еллер (СН)л, Г 04 Г 11/02 ОБМЕННИ ОЛНОВОГ ние: в маш и волновых ува ДВС, С остроении ибменников дащность изобр(57) Использовпроектированиления для надд тения: равномерно расположенные по окружности вдоль оси ротора 1 каналы 6 для сжимаемой и сжимающей сред имеют оси 9. Последние между концевыми участками на торцах ротора 1 изогнуты радиально к его оси, а их форма описана в соответствии с функцией, связывающей геометрию ротора 1 и угол 0 перемещения канала 6 от места 7 входа сжимаемой среды у одного конца ротора 1 до места 8 выхода сжатой среды у другого конца ротора 1, Причем стенки каналов 6 при их постоянном поперечном сечении выполнены переменной толщины, увеличивающейся от середины к концам, 1 з,п. ф-лы, 2 ил,изобретение относится к насосо- и компрессоростроению и касается усовершенствования роторов волновых обменниковдавления,Цель изобретения - улучшение процесса продувки каналов ротора.На фиг,1 схематично изображены геометрические соотношения описываемогоротора; на фиг,2 - форма канала ротора,Ротор 1 содержит равномерно расположенные по окружности вдоль его оси напорообменные каналы 6 для сжимающей исжимаемой сред, Оси 9 каналов 6 изогнутырадиально к оси ротора 1, причем формаосей каналов 6 описана в соответствии сфункциейг(Х) = го соз( О/2)/соз( О(1/2 - Х,где г, - радиальное расстояние между осями каналов 6 и ротора;1 - длина ротора;О- угол перемещения канала 6 от места7 входа сжимаемой среды у одногоконца ротора до места 8 выхода этойсреды у другого конца ротора,Щ 5 й этой ось Х совпадает с осью ротора иимеет начало на торце ротора на стороневхода сжимаемой среды, Стенки каналов 6при их постоянном поперечном сечении выполнены переменной толщиныфвеличивающейся от ближайшей к оси ротора 1 тачки кконцу ротора 1 на стороне входа сжимаемойсреды, причем, утолщенные стенки каналов6 на этом конце ротора 1 обтекаемо профилированы. Поперечные сечения каналов 6 наторцах ротора 1 очерчены внешней и внутренней ограничивающими окружностями 2,3, а центры 5 этих сечений лежат на среднихокружностях 4,Угол О, важный прежде всего для формыканалов 6, представляет собой угол поворота, который проходит канал (фиг.2) от места7 входа сжимаемой среды до места 8 выходана противоположном торце ротора сжатойсреды и находится в пределах 0-180.Далее, на фиг.1, р означает текущуюугловую координату, рассчитанную от точки7; г 0 - радиус средних окружностей 4; О -центр торца ротора, совпадающий с началом оси Х; г(х) - радиальное удаление точкина оси 9 канала 6 на расстоянии Х от начала0; Ь - прогиб оси 9 канала 6 в месте Х поотношению к прямой 10, соединяющий центры 5 поперечных сечений каналов 6 на обоих торцах ротора; 1 - длина ротора. Этимивеличинами задана форма оси 9 канала 6посредством отношенияг(х) = г 0 соз(О/2)/соз(О(1/2 - х/1),. а модуль провисания посредствомЛг= г, 1- соз(О/2),Оба эти выражения дают в итоге приближенное значение для формы оси 9 канала 6 и для Ь., которые по размерам, так и по действию практически не отличается от со ответствующих значений, получающихся изаналитически определенных точных формул; Отличиянаблюдаются соответственно только в области точности измерения.10Сужение на Лг в центре ротора 1 зависит в основном от места входа, соответственно, выхода фронта раздела между горячим газом и сжатым воздухом, степенью сжатия и числом потоков машины.15Под потоком" здесь следует понимать совокупность необходимых для полного цикла создания волны давления впускных и выпускных каналов обеих действующих сообща сред. Большинство машин, в частности компрессоры,создающие волну давления для наддува двигателя, являются двухпоточными,таким образом, при одном обороте ротора проходят два цикла создания волны давления. У такой машины со степенью сжатия два составляет, например, О =51,25С помощью геометрии канала, заданной. г(Х), частице в ней придется почти прямолинейная траектория с требуемым задачей 30изобретения результатом сохранения зоны смешения между обеими средами возможно более короткой и несмешивающейся. Кориолисовы силы в этой системе на порядок меньше центробежных сил и могли бы в 35случае надобности корректироваться в азимутальном направлении за счет асимметричного изгиба канала, что не имеет смысла по технологическим и ричинам.Влияние центробежных потоков на 40цикл продувки также частично предотвращается посредством предложенной формы каналов, Это влияние центробежных потоков на продувку может уменьшаться и далее, в то время как увеличивают сужение 45ротора сверх размера, заданного формулой для г(Х), Но это также не имеет смысла, так как этим перекомпенсируется цикл наддува и вследствие этого несколько ухудшается,50При неизменной по всей длине каналаплощади его поперечного сечения радиаль 1ные стенки, начиная от середины ротора, можно было бы выполнять более толстыми в обоих направлениях, а их концы благодаря 55этому профилировать обтекаемо с точки зрения гидродинамики. Но оказалось, что этот имеет смысл только для входной стороны, тогда как на выходной стороне область вихрей увеличивается, а коэффициент полезного действия по сравнению с выполне1809875 Составитель И.АлешинТехред М,Моргентал эктор А.Купряков рректор М.К каз 1298 ВНИИПИ Гос Тираж венного ком 113035, Мос Подп ета по изобретениям и ооеытиям при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 нием с обоюдно острокромочными концамистенок канала ухудшается,Формула изобретения1. Рото р вол нового обмен ника давления, содержащий равномерно расположенные по окружности вдоль оси роторапарообменные каналы для сжимающей й "сжимаемой, сред, отл и ч а ю щи й с я тем,что, с целью улучшения процесса продувкиканалов, оси каналов между их концевыми 10участками на торцах ротора изогнуты радиально к оси ротора, причем форма осей каналов описана в соответствии с функциеййХ) = горов (О/2)/сов 0(1/2 - Х/ )3,где го - радиальное расстояние между осями канала и ротора; О - угол перемещения канала от меставхода сжимаемой среды у одного конца ротора до места выхода этой среды у другогоегО конца:Е - длина ротора,при этом ось Х совпадает с осью ротора йимеет свое начало на торце ротора нэ стороне входа сжимаемой среды,2, Ротор по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что стенки каналов при их постоянномпоперечном сечении выполнены переменной толщины, увеличивающейся от ближайшей к оси ротора точки к концу ротора настороне входа сжимаемой среды, причемутолщенные стенки каналов на этом концеротора обтекаемо профилированы.