Энергоразделитель

 

ЭНЕРГОРАЗДЕЛИТЕЛЬ газового потока, содержащий трубу с косым входным срезом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения сепарации охлажденного газа, труба на короткой стороне снабжена газоотводом в внде патрубка, входной торец которого расположен внутри трубы на расI стоянии от косого среза, равном 0,5-1,5 днаметра , и ориентирован встречно газовсму. потоку. (Л 00 //ГГ9 фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(д) " 25 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,v 1ь,fц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3548621/23-06 (22) 21.12.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) Г. Н. Гельперин (53) 621.565.3 (088.8) (56) 1. Патент США № 1952281, кл. 62-! 70, опублик. 1934.

2. Авторское свидетельство CCCP № 640092, кл. F 24 F 3/04, 1977.

„.SU„. 1078214 А (54) (57) ЭНЕРГОРАЗДЕЛИТЕЛЬ газового потока, содержащий трубу с косым вход° ным срезом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения сепарации охлажденного газа, труба иа короткой стороне снабжена газоотводом в виде патрубка, входной торец которого расположен внутри трубы íà расстоянии от косого среза, равном 0,5-1,5 диаметра, и ориентирован встречно газовюму. потоку.

1078214

Изобретение относится к энергетике, конкретнее к устройствам, работа которых основана на энергоразделении, в частности на использовании эффекта «косого среза».

При энергоразделении образуются из поступающего в устройство газа два потока (в одном из них температура торможения выше, а в другом — ниже, чем у поступаюьцего газа), и может быть использовано как для подогрева, так и для охлаждения любых объектов, обтекаемых газовыми потоками.

Известен энергоразделитель газового потока (вихревая труба), содержащий камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагмой лля вывода холодного потока и регулируемым лросселем для вывода горячего потока 1! J

Недостатком этого энергорязделителя является необходимость подачи в него газа под давлением, т.е. необхолимость применения компрессоров, либо сложной системы воздухозаборников.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является энергоразделитель газового потока, содержащий глухую трубу с косым входным срезом .

В результате энергоразлеления у дна патрубка образуется зона газа, нагретого выше температуры торможения набега1о1цего однородного потока j2J .

Однако получение в известном энергоразделителе охляжленного потока невозможно без введения в него конструктивных дополнений, так как охлажденный поток выплескивается из короткого копия кососрсзанного входа и сме1иивяется с набега1ощим.

Цель изобретения обеспечение сепарации охлажденного газа.

Указанная цель достигается тем, что в энергоразделителе газового потока, содержащем трубу с косым входным срезом, труба на короткой стороне снабжена газоотводом в виде патрубкя, в.холной торец которого расположен внутри трубы на расстоянии от косого среза, равном 0,5-1,5 диаметра, и ориентиров 111 встречно газовому потоку.

На фиг. 1 схемяти1ески показан предлагаемый энергоразлелитель; ня фиг. 2 зависимость частогы f и суммарного уровня колебаний 1.. от 1./d ири числе Маха (M = 1,8) и телес ном угле косого среза P=30, на фиг. 3 — зависимость тех же параметров от 1исля Мяхя EE)EEE — — = 6 и

1О

50 Р=- 15", где 1. — длина трубы, d -- ее лиаметр.

Энергоразделитель содержит трубу 1 с косым вхолным срезом и газоотводом 2.

Эиергоразлелитель работает следующим образом.

Течение газа внутри трубы е косым срезом не является стационарным — за фазой наполнения полости следует фаза ее опорожнения. Полученные скоростной теневой киносъемкой кинограммы показывают, что при обтекании трубы с отношением

7,5 с телесным углом косого среза 17 30 потоком газа при М = 1,! 7 и нулевом угле атаки в полости трубы в зоне ее дна фиксируются колебания давления. Частота и суммарный уровень этих колебаний зависит от геометрии трубы и параметров потока.

В качестве примера (фиг. 2) приведена зависимость частоты f, Гц, и суммарного уровня колебаний (. дб, от 1.111 при числе Маха

1,8 и телесном угле косого среза (1=30, а также зависимость (фиг. 3) тех же параметров пульсации давления от числа Маха ири - — — — 6 и Р=45" .

Многократное наполнение полости, сопровождаемое повышением в ней давления, обуславливает нагрев газа у лна до теM иератур Tä, превышающих температуру торможения набегающего потока Т .

В соответствии с законом сохранения энергии температура выилескиваемого газа

Т,, ниже Tp . Например, при Tp = 20 С, То =60 С, а То =10 С (. -> =9 30

М =-0,9).

В известных устройствах, основанEEhlx ня использовании эффекта «косого среза», охлаждаемый газ после выплеска смешивается с набегающим потоком, в предлагаемом энергоразделителе предусмотрен газоотвод 2, позволяю1ций сеиарировать холодный газ и отводить его по назначению.

Размещение входного торца газоотвода ня короткой стороне трубы иа расстоянии

1 =- (0,5-1,5) d от косого среза обеспечивает полный охват выплеска, а расположение встречно газовому потоку (с подветренной стороны) устраняет противодействие набегающего потока.

Таким образом, предлагаемый энергоразделитель позволяет разделить набегающий однородный поток на два, в одном из которых температура выше, а в другом — ниже исходной при минимальных эиергозятратах.,1078214

300

200

100

6 g фиг. Г /г/

600

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 915/32 Тираж 5!4 Подписное

ВНИИПИ Государственного . комитета СССР по делам изобретений н открытий! I 3035, Москва, Ж вЂ” Зо, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4