Соединительный узел трубопровода

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветеиикСоциапистнчеекнкРеспублик(51)м, Кл. Р 01 й 7/08Е 1627/22 с присоединением заявки МВаударатвоаый камнтет(23)Приоритет СССР по делам нэабретеннй н аткрытнй.43 (088.8) Н. М. Найш, В. Г. Неделькин, А. Г. Огарков, В. А. Ренов,С. Н, Талалаев и В, А. ШевченкоА.". Лъ.Производственное объединение Ворошиловградский пловбэп,строительный завод имени Октябрьской революции"(54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛТРУБОПРОВОДА Изобретение относится к машиностроенйю, а именно двигателестроению и, в частности к устройству магистралей выпуска двигателей внутреннего сгорания.Известны соединительные узлы трубопро вода, например магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащие: суживающийся патрубок, снаб. женный внутренней входной кромкой и размещенный с зазором в охватывающей его суживающей 1 О ся обечайке, к торцу минимального сечения которой подсоединен раструб, и суживающуюся оболочку, размещенную внутри патрубка и раструба и снабженную наружной и внутренней входной кромками 11.Однако в таких соединительных узлах для обеспечения эффективной эжекции свежего.воздуха в магистраль выпуска отработавших газов и надежного уплотнения узла необходимо выбирать длину суживающейся26 оболочки равной 6-10 эквивалентным диаметрам кольцевого сечения между раструбом и оболочкой, что приводит к увеличению габаритов соединительного узла. Целью изобретения является уменьшение габаритов соединительного узла трубопровода.Поставленная цель достигается тем, что раструб снабжен винтовыми ребрами, размещенными по всей его длине и подсоединенными к суживающейся оболочке, а площадь кольцевого сечения между внутренней выходной кромкой патрубка и наружной кромкой оболочки выполнена равной 5% от площадисечения внутренней входной кромки суживающейся оболочки. Винтовые ребра выполнены в сечении в виде аэродинамического профиля.На фиг. 1 изображен соединительный узел, разрез; на фиг. 2 - узел с винтовыми ребрами, аксонометрическая проекция.Соединительный узел содержит суживающиеся патрубок 1, обечайку 2 и оболочку 3, а также раструб 4 и винтовые ребра 5. Раструб 4 подсоединен к торцу минимального сечения обечайки 2 и к глушителю 6. Суживающийся патрубок 1 снабжен внутренней выход. ной кромкой 7 и размещен с зазором вФсхватывающей его суживающейся обечайке 2. Суживающаяся оболочка 3 размещена внутри950932патрубка 1 и раструба 4 и снабжена наруж/ ной кромкой 8 внутренней входной кромкой9. Винтовые ребра 5 размещены по всей длине раструба 4, подсоединены к суживающейся оболочке 3 и выполнены в сечении в виде аэродинамических профилей, Площадькольцевого сечения между внутренней выходной кромкой 7 патрубка 1 и наружной кромкой 8 оболочки 3 выполнена равной 5% отплощади сечения внутренней входной кромки 09 суживающейся оболочки 3.Соединительный узел трубопровода работа,ет следующим образом.Во время работы двигателя движущийсяв глушитель б поток выпускных газов делится в патрубке 1 на две части: центральнуюи периферийную. Центральная часть потокадвижется по конфузору, образованному обо.лочкой 3, и теряет давление на увеличениескорости. В результате этого давление в Ювыпускном сечении-оболочки 3, и лежащихс ним в одной плоскости сечениях глушителя 6, и окружающих оболочку 3 кольцевого зазора, будет ниже, чем давление в впускном сечении патрубка 1. Раструб 4 образует 25с оболочкой 3 расширяющийся канал (диффузор), в котором восстанавливается давление, причем давление в минимальном сечении расширяющегося канала ниже, чем давление в сечении, помещенном в глушитель 6.В связи с тем, что выходное сечение патрубка 1 размещено в этом минимальном сечении,скорость истечения газов из патрубка 1 взазор будет выше, чем скорость их истечения из оболочки 3. Повышенная скоростьистечения обеспечивает эжектирование окру 35жающего воздуха в зазор при этом, выпускные газы, омывая винтовые ребра 5, установленные между раструбом 4 и суживающейсяоболочкой 3 вызывают вращение смеси пото 40ков, которое вызывает более быстрое расширение струи в расширяющемся канале (диффузоре) и смешение потоков. При этом длинапути смешения потоков в закрученной струеувеличивается в 1,5 - 2,5 раза, следовательнодлина раструба 4 и сужающейся оболочки 3за счет этого значительно снижается, а выполнение площади кольцевого сечения, заключенного между внутренней выходной кромкой суживающегося патрубка 1 и наружнойкромкой суживающейся оболочки 3 равной 5% 50о площади сечения, ограниченного внутреннейвходной кромкой суживающейся оболочки 3,исключает выброс выпускных газов череззазор, образовашпяй суживающимся патруб.ком 1 и охватывающей его суживающейся 55обечайкой 2,В связитем, что винтовые ребра 5 установлены но всей длине раструба 4, то зона смешения эжектирующего и эжектрируемого потоков находится на начальном участке расширяющегося канала, при этом выравниваются параметры газов по всему сечению канала камеры смешения и ликвидируется ядро эжектрирующей струи, а вращение смеси потоков приводит к увеличению поперечных составляющих пульсаций скорости и вызывает более быстрое. расширение струи в расширяющемся канале, образованном раструбом 4 и оболочкой 3, что позволяет при заданных соотношениях расходов газов через кольцевое сечение, заключенного между внутренней выходной кромкой суживающегося патрубка 1 и наружной кромкой суживающейся оболочки 3, а также через внутреннюю полость суживающейся оболочки 3, получить наивысшее значение полного давления смеси на более короткой длине раструба 4 и оболочки 3, Этим достигается рациональное проектирование соединительного узла трубопровода в ограниченных габаритах, Выполнение сечения винтовых ребер 5 в виде аэродинамического профиля приводит к снижению гидравлического сечения соединительного узла,Таким образом, установка винтовых ребер между раструбом и суживающейся оболочкой по всей длине раструба и выполнение проходных сечений в указанных выше соотношениях позволяет сократить габариты соединительного узла, снизить его массу и гидравличес. кое сопротивление, что может также привести к уменьшению расхода топлива и увеличе.нию можности двигателя.Формула и з обре те ни я1. Соединительный узел трубопровода, например магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий суживающийся патрубок, снабженныйвнутренней выходной кромкой и размещенный с зазором в охватывающей его суживающейся обечайке, к торцу минимального сечения которой подсоединен раструб, и суживаю.щуюся оболочку, размещенную внутри пат.рубка и раструба и снабженную наружной ивнутренней входной кромками, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, раструб снабжен винтовымиребрами, размещенными по всей его длине иподсоединенными к суживающейся оболочке,а площадь кольцевого сечения между внутренней выходной кромкой патрубка и наружнойкромкой оболочки выполнена равной 5% отпЛощади сечения внутренней входной кромкисуживающейся оболочки,95093252. Узел по и, 1, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что винтовые ребра выполнены в сечении в виде аэродинамического про филя. 6" Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР йф 496374,кл. Р О 1 й 7/08, 1975.950932 ЖРКПЗОЩРИЫЙолд Составитель В, КозловРедактор Г. Гербер Техред Е.баритончик Корректор оши писное 9 г 7 ТиражВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, Ж - 35, Раув аказ 5910/3 о комитета СССРий и открытий кая наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,