Вихревая труба

О П И С А Н И Е802739ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцкалистмческизРеспублик(23) Приоритет по делам изобретений и открытийОпубликовано 07.02.81. Бюллетень,% 5 Дата опубликования описания 07,02.8172) Авторы изобретения В, И, Андрианов, А,В. Латышев и Н. Н. Новиков Рыбинский авиационный технологическии институт 71) Заявитель(54) ВИХРЕВАЯ ТРУБА Настоящее изобретение относится к колодильно-нагревательным устройствам и может найти применение, например в .истемах охдаждения и обогрева различных объектов.Известны вихревые трубы, содержащие завихритель вихревую камеру диафрагмулопаточный диффузор 111Существенным недостатком известных вихревых труб является низкая термодинамическая эффективносчь,из-за того1 О что отбор горячей ссставляюшей потока происходит непосредственно с периферийных участков горячего конца вихревой трубы, тогда как наиболее высокие температуры (для коротких конических вих 15 ревых труб) имеют место не у самой стенки, а на некотором расстоянии от нее, на радиусе разделения вихрей.Известны также вихревые трубы, содержащие камеру энергетического разде- ф пения с сопловым вводом сжатого газаи диафрагмой установленный по оси горячего конца ввод дополнительного пото 2ка в виде стакана с окнами на боковой поверхности и узел отбора горячей состав ляюшей газа 21.Данные трубы по своей технической сущности наиболее близки к описываемой.Однако в них наряду с наиболее горячей составляюшей потока ооушествляется отбор и менее горячих периферийных слоев,Цель изобретения - повышение термо динамической эффективности.Бель достигается тем, что узел гор чей составляющей газа выполнен в виде примыкающих к наружной поверхности ств кана кольцевой камеры и подключенных к ней патрубков, расположенных между окнами стаканов.На фиг, 1 схематически показана описываемая вихревая труба; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1Вихревая труба содержит сопловый ввод 1 сжатого газа вихревую камеру 2 (камеру энергетического разделения), диафраг15 30 3 8027му 3, ввод 4 дополнительного потока, установленный по оси горячего конца трубы и выполненный в виде стакана 5, кнаружной поверхности которого примыкаеткольцевая камера 6, разделяющаяся нанекотором расстоянии от края стакана5 на несколько патрубков 7, выходяпихв камеру 8 сбора горячей составляющейпотом. На боковых стенках стакана 5между патрубками 7 имеется нескопькоокон 9, Камера 6, патрубки 7 и окна9 составляют узел отбора горячей сос -тавляющей потока.Вихревая труба работает следующимобразом.Сжатый газ под.давлением поступаетчерез сопловый ввод 1 в вихревую камеру 12 в виде закрученного потока, Вследствие реализации эффекта Ранка газ разделяется на два потока. Охлажденныеслои газа выводятся через отверстиедиафрагмы 3 к потребитепю. Периферийные,более нагретые слои движутся в противопопожную сторону и поступают к потребителю через узел отбора горячей составляющей потока.Процесс энергообмена и массообменамежду вихрями происходит по всей длиневихревой камеры, в том числе, и черезокна 9,Отбор горячей составляющей потока лиз зоны радиуса разделения вихрей целесообразнее всего осуществлять для конических вихревых труб с дополнительнымпотоком, так как дпя них радиус разделения вихрей Г лежит на расстоянииг -О, 7- О, 9 ( Т - гг , где г - относительный радиус вихревой трубы; гтекущий радиус вихревой трубы, Гдействительный радиус вихревой трубы ).При этом отвод горячей составляющейпотока можно осуществлять как в осе 39вом, так и в радиальном направлении (на чертеже показан осевой отвод).Просселирование горячего потока производить нецелесообразно, так как при изменении плошади проходного сечения горячего конца, а следовательно, и расхода газа через горячий конец, значение величины г 2 существ енно изменяется, что может привести к выходу зоны радиуса разделения вихрей из области действия кольцевой камеры узла отбора горячей составляющей потока.Использование описанной вихревой трубы поазоляет повысить ее термодинамическую эффективность. формула изоб ретени я Вихревая труба, содержащая камеруэнергетического разделения с сопловымвводом сжатого газа и диафрагмой,установленный по оси горячего концаввод дополнитепьного потока в виде стакана с окнами на боковой поверхностии узел отбора горячей составляющей газа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения термодинамическойэффективности, узел отбора горячей составляющей газа выполнен в виде примыкающих к наружной поверхности стаканакольцевой камеры и подключенных к нейпатрубков, расположенных между окнамистакана,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Метенин В. И, "Исследование противоточных вихревых труб". Инженернофизический журнал, т. 7, М. 2, 1964,с. 95-102. 2. Лвторское свидетельство СССРИо 582441, кл.Р 25 В 9/02, 1975.Составитель Ю, Мартинчикктор Т, Глазова Техред Л.Пекарь Корректор О.Б Тираж 577арс тв ен ногоизобретенийЖ, Рауш ПодписСР илиал ППП "Пате г. Ужгород, ул. Проектная,аз 10592/50 В НИИПИ. Госу по делам 113035, Москва, митета открыт кая наб