Способ генерирования колебаний жидкостного потока и устройство для его осуществления

(19 06 В 1/ ЕН 20ционный институт им.и Научно-производстпо геологофизическим нефтеотдачи пластов В. П, Дыб. Ба ьство СС/20, 1986 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ 1ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский авиаСерго Орджоникидзевейное объединениеметодам повышения(54) СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ЖИДКОСТНОГО ПОТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к гидравлической технике и предназначено для получения нелинейных колебаний давления в жидкости при интенсификации технологических процессов очистки поверхностей, образования суспензий, гомогенизации эмульсий. Наиболее близким к предлагаемому является способ генерирования колебаний жидкостного потока, состоящий в том, что нагнетаемую под избыточным давлением жидкость закручивают, формируют жидкостной вихрь с приосевой полостью; в котором возбуждают акустические колебания давления, а также устройство для его осуществления, содержащее напорную магистраль с подсоеди- . ненным к ней через завихривающие каналы полым корпусом с соплом и камерой закручи 2(57) Изобретение относится к гидравлической технике и предназначено для интенсификации технологических процессов очистки поверхностей от отложений, для образования эмульсий и суспензий. Способ состоит в том, что нагнетаемую под избыточным давлением жидкость разделяют на два потока, закручивают с образованием полых жидкостных вихрей, возбуждают в них акустические колебания различной частоты и приводят оба потока в соприкосновение, Устройство содержит полый корпус с размещенными в нем основным и дополнительным вихревыми генераторами, сообщенными с патрубками, геометрические размеры генераторов различны, Такие организация потоков и выполнение устройства повышают эффективность генерирования колебаний. 2 с.и. ф-лы, 5 ил,вания, образующими вихревой акустический генератор.Недостатком способа является низкая эффективность воздействия на технологический процесс ввиду.вь 1 сокой частоты генерируемых колебаний (1" и 10 Гц), которые в двухфазной среде быстро диссипируют и не приводят к существенной интенсификации процесса в значительных обьемах, Снижение частоты генерируемых в прототипе колебаний до оптимальной.1 = 25-30 Гц требует неконструктивного увеличения размеров устройства, роста потребляемой мощности и металлоемкости.Целью изобретения является повышение эффективности воздейетвия колебаний на технологический процесс путем снижения частоты генерируемых колебаний, возбуждение колебаний широкого спектра частот,Указанная цель достигается тем, что при закручивании нагнетаемой под действием перепада давления жидкости, формировании основного полого жидкостного вихря с приосевой полостью и возбуждении в нем колебаний давления, поток жидкости перед закручиванием разделяют на два, формируют дополнительный полый жидкостный вихрь, возбуждают в каждом потоке колебания давления с разными частотами и приводят оба потока в соприкосновение,5 10 15 Укаэанная цель обеспечивается с помощью устройства, выполненного в виде корпуса с размещенным в ней вихревым генератором, сообщаемым с патрубком подачи рабочего тела (жидкости), оно снабжено 20 дополнительным вихревым генератором, сообщенным с патрубком, геометрические размеры которого отличны от соответствующих размеров основного вихревого генератора. . На фиг, 1 представлена конструктивная 25 схема устройства для осуществления способа; на фиг, 2 - разрез А-.А на фиг, 1; на фиг, 3 - вариант выполнения устройства с оппозитными соплами; на фиг, 4 - вариант устройства с соосным распоряжением сопел; 30 на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4,Устройство содержит технологическую емкость 1 с патрубками 2 и 3 подачи и слива рабочего тела, напорную магистраль 4, подключенную к источнику жидкости под избыточным давлением. (не показано), к которой подсоединены полый корпус 5 с выполненными в нем соплами б и 7 и камерами 8 и 9 закручивания, соединенными завихривэющими, например, тангенциальными канала 35 40 размерах камер закручивания могут быть различными диаметры сопел и т.д., с тем, чтобы образованные ими смежные вихревые генераторы излучали высокочастотные колебания различных частот. 45 Вариант с оппозитным расположением сопел 6 и 7 (фиг. 3) содержит подсоединенный с напорной магистрали 4 полый корпус 5 с выполненным в нем соплом 6 и камерой 8 закручивания, соединенной с напорной 50 магистралью 4 завихривающими каналами 10, В емкости 1 на пилонах 12 установлен насадок 13, в котором выполнено сопло 7 и камера 9 закручивания. соединенная тангенциальными каналами 11 и каналами 14 в пилонах 12 с напорной магистралью 4. В 55 ми 10 и 11 с напорной магистралью 4,Соотношение размеров тангенциальных каналов 10 и 11 соседних камер 8 и 9 закручивания и их сопел б и 7 должны быть выполнены различными. При одинаковых варианте нэ фиг. 3 сопло 7 насадка 13 ориентировано навстречу соплу 6 корпуса 5. Вварианте на фиг. 4 насадок 13 с тангенциальными каналами 11 непосредственно соединен с напорной магистралью 4, а соплаб корпуса 5 и 7 насадка 13 установленысоосно .одно в другом и ориентированы водну сторону.Устройство работает следующим образом.При подаче жидкости под избыточнымдавлением в напорную магистраль 4 оназакручивается в каналах 10 и 11 и образуетв камерах 8 и 9 закручивания полые жидкостные вихри и истекает во внутреннюю полость емкости 1 через сопла б и 7, Жидкостныевихри, истекающие из сопел 6 и 7 в затопленное жидкостью пространство в емкость1, генерируют высокочастотные колебанияс частотой порядка нескольких килогерц сразмахом до 5 МПа, Выполнение камер 8 и9 закручивания, сопел 6 и 7 и завихривающих каналов 10 и 11 с различными геометрическими параметрами обеспечиваетразличную частоту генерируемых колебаний,Взаимодействие высокочастотных колебаний давления будут вызывать междуними биения, которые за счет нелинейноговоздействия на закрученные жидкостные .потоки, обуславливают колебания расходажидкости, синхронные частоте биений, Отмеченный эффект вызовет низкочастотныеколебания расхода и давления жидкости,При выполнении вихревых генераторов согласно фиг. 1, 4 и 5, диаграмма направленности высокочастотных излучателей имеетмаксимум вдоль оси сопел б и 7 и потомутакие схемы устройств целесообразно использовать при протяженной, удлиненнойформе емкости 1,При выполнении устройства (фиг. 3) соппозитными соплами, максимум волновойэнергии располагается в полости, перпендикулярной осям сопел 6 и 7, на равном расстоянии от них (в случае одинаковыхмощностей обоих вихревых генераторов), поэтому указанную компоновку целесообразноприменять в широких и мелких емкостях 1.Предлагаемый способ позволяет преобразовать надежно получаемые высокочастотные колебания давления внизкочастотные, обеспечить любые требуемые сочетания амплитуд низкочастотного ивысокочастотного сигналов и тем самым оптимизировать сигнал для различных условий обработки технологического процесса.ф о р мул а и зоб рете н и я1, Способ генерирования колебанийжидкостного потока, заключающийся в том,что поток жидкости под действием перепада давления закручивают, формируют основной полый жидкостный вихрь и возбуждают в нем колебания давления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности перед закручиванием поток жидкости разделяют на два, формируют дополнительный полый жидкостной вихрь, возбуждают в каждом потоке колебания давления с разными частотами и приводят оба потока в соприкосновение. 2. Устройство для генерирования колебаний жидкостного потока, содержащее полый корпус, размещенный в нем основной вихревой генератор, сообщаемый с патруб ком подачи рабочего тела, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено дополнительным вихревым генератором, сообщенным с патрубком, геометрические размеры кото-, 10 рого отличны от соответствующих размеровосновного вихревого генератора.1736630 Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал Корректор М.Пож водственно-издательс аказ 1851 ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 бинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101