Вихревая труба

О П И С А-НИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ- п 1) 582441 Союз Советских Социалистических Ресоуолик(45) Дата опубликования описания 07.12.77 осударственнын комитет овета Министров СССР УДК 621.565.3 (08 о делам изобретен и открытий(71) Заявитсл сесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа(5 м об Изооретение относится к области хо ной техники, предназначается для по у технологического холода.Известны вихревые трубы, содержащие сопловую камеру, диафрагму для вывода холодного потока, диффузор для вывода гопячего потока и осевой сопловой ввод дополнительного потока (например, рециркулирующего горячего) со стороны горячего конца 1.В таких трубах основной поток газа вводится через сопловую камеру в трубу, в которой он разделяется на холодный и горячий потоки. Холодный поток выводится через диафрагму, горячий - через диффузор. Дополнительный поток вводится со стороны горячего конца в направлении диафрагмы.Наиболее близким к изобретению техническим решением являются вихревые трубы, в которых сопловой ввод дополнительного потока выполнен в виде усеченного конуса 21.Однако векторы скорости осевого и дополнительного потоков в этих трубах перпендикулярны, а это вызывает значительные потери при их смещении и, следовательно, снижает термодина мическую эффективность трубы.Цель изобретения - повышение термодинамической эффективности вихревой трубы.Это достигается тем, что в предлагаемой вихревой трубе конус соплового ввода дополнительного потока имеет прорези, расположенные вдоль его образующ е в сторону закрутки основн овой ка мер е.Прорези имеют треугольную форму.5 На фиг. 1 схематически показана предлагаемая вихревая труба; на фиг, 2 изображен конус соплового ввода дополнительного потока с треугольными прорезями; на фиг, 3 - разрез по Л - Л на фиг. 2.10 Вихревая труба содержит сопловую камеру1, диафрагму 2 холодного потока, горячий конец 3, диффузор с улиткой 4 и крышкой 5, конус 6 соплового ввода дополнительного потока и трубку 7 подвода дополнительного по 15 тока.Конус 6 соплового ввода дополнительногопотока имеет продольные треугольные прорези 8, расположенные вдоль его образующих и направленные в сторону закрутки основного 20 вихря. Щели образованы пластинами 9, которые прикреплены с одной стороны к трубке 7 подвода дополнительного потока, а с другой стороны - к диску 10. Все соединения деталей вихревой трубы выполнены неразьем ными, например сварными.Вихревая труба работает следующразом.Основной газовый поток вводится в вихревую трубу чсрез сопловую камеру 1 и разде ляется на два потока: холодныи и горячий,582441 Фиг. 1 Холодный поток выводится через диафрагму 2. Горячий поток выходит через диффузор с улиткой 4. Ввод дополнительного потока в вихревую трубу производится через треугольные прорези 8 с закруткой в сторону основного вихря. В качестве дополнительного потока может использоваться рециркулирующий горячий поток.Преимущество описываемой конструкции состоит в том, что тангенциальный ввод дополнительного потока сводит к минимуму потери при смешивании его с основным потоком, так как в этом случае векторы их скоростей параллельны, Уменьшение потерь приводит к снижению гидравлического сопротивления вихревой трубы и увеличивает термодинамическую эффективность. Экспериментальные исследования показывают, что гидравлическое сопротивление вихревой трубы с тангенциальным вводом дополнительного потока не выше, чем у вихревых труб без рециркуляции, в то время как у труб с осевым вводом дополнительного потока оно больше в 7 - 8 раз. Ф ор мула изобретения 1. Вихревая труба, содержащая сопловуюкамеру. с диафрагмой холодного потока и диффузор с улиткой на горячем конце, снабженном осевым сопловым вводом дополнительного потока, выполненным в виде усеченного конуса и подключенным, например, к линии рециркуляции горячего потока, о т л и ч а ю щ а яся тем, что, с целью повышения термодинамической эффективности, конус соплового ввода дополнительного потока имеет прорези, расположенные вдоль его образующих и направленные в сторону закрутки основного по тока в сопловой камере.2. Труба по п. 1, отличающаяся тем,что прорези имеют треугольную форму,Источники информации,20 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мо 399690,кл. Г 25 В 9/02, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Мо 392295,кл. 1 25 В 9/02, 1971,582441 7 щг. 8Аставитель А. Чернов Техред И. Карандашова Корректор Т. Добровольска балов едактор Т. Заказ 2715/6Н одписн в СС 4/5 ипография, пр. Сапунова,Изд.1003 Государственного к по делам из 113035, Москва, ЖТираж 72 митета Совета Мини бретений и открытий 35, Раушская наб., д