Встраиваемый элемент для смесительных камер аэродинамических установок

 

Изобретение относится к аэродинамике и может быть использовано в конструкциях аэродинамических установок. Сущность: встряхиваемый элемент для смесительных камер аэродинамических установок содержит корпус с боковыми стенками 1, нижней и верхней донными пластинами 2 и торцевой стенкой 3, а также содержит впуски 4 и 5 двух частичных потоков 7 и 8 и общий основной выпуск 6 смешенного потока 9. Внутри элемента расположены полые тела 10. Изобретение позволяет повысить экономичность изготовления и улучшить перемешивание частичных потоков. 5 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к аэродинамике и может быть использовано в конструкциях аэродинамических установок.

Наиболее близким техническим решением является встроенная часть для камеры смешения установки вентиляции воздуха в помещении, содержащая корпус со стенками, на двух из которых расположены впуски двух отдельных частичных потоков воздуха, а на третьей стенке выпуск основного смешанного потока. К одному из впусков примыкают фасонные полые тела, которые направляют частичный поток, проходящий через этот впуск, и пронизывают частичный поток, проходящий через второй впуск. Выходные отверстия полых тел предусмотрены только на стенке камеры, примыкающей к выпуску основного смешанного потока.

Недостатком известного решения является сложность изготовления фасонных полых тел и относительная их дороговизна, а также недостаточно полное перемешивание частичных потоков.

В основу настоящего изобретения положена задача более простого и дешевого выполнения вышеназначенного встраиваемо- го элемента смесительной камеры, а также достижение лучшего перемешивания частичных потоков.

Поставленная цель решается тем, что встраиваемый элемент смесительной камеры аэродинамической установки, содержащей корпус с, по меньшей мере, одним впуском каждого из двух частичных потоков, выпуском основного потока и полыми телами, присоединенными к впуску одного частичного потока и установленными с возможностью пересечения второго частичного потока, снабжен дополнительными полыми телами, причем все полые тела выполнены различной длины и установлены рядами в направлении одного частичного потока с возможностью разделения другого частичного потока, при этом полые тела установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении рядов плавно.

Полые тела могут быть также установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении рядов дискретно.

Полые тела могут быть выполнены либо с замкнутыми стенками и осевым отверстием, либо с незамкнутыми стенками и установлены так, что они замкнуты со стороны одного частичного потока и не замкнуты со стороны основного потока.

Кроме того, полые тела могут быть установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении каждого ряда плавно.

На фиг. 1 дано перспективное изображение смесительной камеры с встраиваемым элементом; на фиг. 2 смесительная камера с альтернативно повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 3 вид сбоку фиг.1; на фиг. 4 вид сбоку фиг. 2; на фиг. 5 вид сбоку другой смесительной камеры; на фиг. 6 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг.5 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 7 вид сбоку смесительной камеры с одинаковой длины полыми телами; на фиг. 8 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг. 7 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 9 вид сбоку другой смесительной камеры с полыми телами равной длины; на фиг. 10 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг. 9 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 11 перспективное изображение смесительной камеры с смещенными рядами полых тел; на фиг. 12 перспективное изображение смесительной камеры с другими полыми телами; на фиг. 13 полые тела с различными профилями; на фиг. 14 перспективное изображение смесительной камеры с двумя встраиваемыми элементами; на фиг. 15 перспективное изображение смесительной камеры с двумя встраиваемыми телами и третьим впуском; на фиг. 16 другая форма ряда полых тел; на фиг. 17 вид сверху фиг. 16.

Корпуса смесительных камер аэродинамических установок ограничены двумя боковыми стенками 1, нижней и верхней донной пластиной 2 и торцевой стенкой 3. Корпус смесительной камеры часто содержит два впуска 4, 5 для двух частичных потоков и не изображенный на чертеже общий выпуск 6. К впускам 4, 5 присоединены не изображенные каналы для потока, в которых известным образом расположены влияющие на количество потока встраиваемые части, например, в виде жалюзных створок, с целью регулирования объема потоков поступающего воздуха. Обозначенные стрелками направления входящих частичных потоков 7, 8 из циркуляционного воздуха и наружного воздуха находятся в этих примерах приблизительно под углом 90^о. Возможны также другие варианты расположения входящих потоков воздуха.

Подводимые частичные потоки 7, 8 объединяются в смесительной камере и выходят из нее через выпуск 6 как объединенный основной поток 9. К выпуску присоединяются другие конструктивные элементы установки, например, фильтры и теплообменники, которые не изображены.

Хотя в рассматриваемых примерах согласно фиг. с 1 по 12 частичный поток 7 подводят сверху, его можно было бы подводить в смесительную камеру также сбоку или снизу. Впуск 5 предусмотрен здесь в верхней части торцевой стенки 3 смесительной камеры, причем он может быть расположен ниже или внизу.

В смесительной камере, показанной на фиг. с 1 по 12, расположено несколько полых тел 10 на расстоянии друг от друга, находящихся параллельно направлению потока частичного потока 8 или основного потока 9. В смежных рядах полые тела 10 могут располагаться в линию поперек направления натекания частичного потока 8 или быть смещенными одно относительно другого. Полые тела 10 обтекаются частичным потоком 8, а другой частичный поток 7 проходит через них и обтекает. Полые тела 10 свободно входят в соответствующий впуск 4 и поэтому подводимый через этот впуск 4 частичный поток 7 разделяется между полыми телами 10 и отдельными струями из полых тел 10 входит в смесительную камеру и в ней интенсивно перемешивается с другим частичным потоком 8, выходя из смесительной камеры в виде объединенного потока 9.

Полые тела 10 одного ряда соединены друг с другом, например, винтами, которые проходят в верхней части через стенки двух смежных полых тел 10. На концах рядов соответственно первые и последние полые тела 10 закреплены на пленке. Полые тела 10 выполнены преимущественно с поперечным сечением круглой формы, но могут быть использованы также и профили другой формы, например, овальные трубы или, как показано на фиг. 12 и 13, полые тела с незамкнутыми стенками 10 b. Полые тела с незамкнутыми стенками 10 b расположены таким образом, что они замкнуты со стороны набегающего частичного потока 8 и не замкнуты со стороны стока.

Длина отдельных струй, образованных полыми телами 10 из частичного потока 7, должна изменяться в направлении протекания основного потока 9. При этом длина может изменяться постоянно или периодически (дискретно) или плавно вдоль прямой или изогнутой кривой.

Согласно фиг. 1,3,5,11 и 12 входящая в частичный поток 8 длина полых тел 10 уменьшается в направлении протекания набегающего на полые тела 10 частичного потока 8 или основного потока 9. На фиг. 2,4,6 показано, например, что изменения длины отдельных полых тел 10 могут происходить также в обратном направлении по отношению к фиг. 1,3,5, так что полые тела 10 в направлении протекания основного потока 9 увеличиваются по длине. Этот принцип имеет силу также и для всех последующих описанных форм выполнения предмета изобретения.

Полые тела 1 могут иметь также по конструктивным соображениям одну и ту же длину, но тогда для образования различной длины отдельных струй полые тела 10 на своей сточной стороне снабжены осевыми отверстиями для воздуха 10а. Эти осевые отверстия для воздуха 10а увеличиваются в направлении от впуска 5 к протеканию основного потока 9, как это можно видеть, например, на фиг. 7 и 9. Альтернативно выпускные поверхности для воздуха 10а полых тел 10 могут уменьшаться от впуска 5 в направлении протекания основного тока 9, как это изображено, например, на фиг. 8 и 10. Геометрическая форма выпускных поверхностей для воздуха 10а может быть выполнена различной.

На фиг. 14 показана смесительная камера, содержащая два встраиваемых элемента из полых тел 10, которые соответственно входят во впуск 4 и 5 а. Таким образом подводят два частичных потока 7 и 8а, которые соответственно состоят из омывающей полые тела 10 части и из проходящей через полые тела 10, разделенной на отдельные струи части. Оба частичных потока 7 и 8а протекают здесь под углом 90^о (причем этот угол может не быть равным 90^о), к направлению втекания основного потока через впуски 4 и 5а в смесительную камеру, направление течения основного потока 9 изменяется, перемешиваются в тонких струях и выходят из смесительной камеры через выпуск 6, к которому, как обычно, присоединены другие конструктивные элементы, как, например, воздушные фильтры, подогреватели и т.д. Торцевая стенка 3, показанная на фиг. 9, закрыта. Положение впусков 4 и 5а, включая присоединяющиеся полые тела 10, может быть в боковых стенках 1 и/или в донных пластинах произвольным относительно друг друга или же они могут совместно располагаться только в боковой стенке 1 или только в донной пластине 2.

На фиг. 15 можно видеть смесительную камеру, как и на фиг. 14, содержащую два встраиваемых элемента из полых тел 10 и дополнительный впуск 5. Такая смесительная камера в состоянии перемешивать при высокой степени смешивания три частных потока 7, 8 и 8а. Эта смесительная камера представляет собой комбинацию форм выполнения изобретения согласно фиг. 1-13 и фиг. 14. Впуски 4 и 5а могут быть расположены произвольно, как это описывалось в случае фиг. 9. Впуск 5 можно располагать в торцевой стенке 3 на различной высоте и различной величины. Торцевой стенки 3 может вообще не быть, если впуск будет такого же размера, как торцевая стенка 3.

Впуски 4 и 5 на фиг. 15 расположены смещенными один относительно другого, причем они могут располагаться также прямо друг против друга. Расположенные в ряд полые тела 10 размещают тогда на больших расстояниях, так что полые тела 10 зубчатым образом и с экономией места попеременно образуют ряд впусков 4 и 5а друг над другом.

Полые тела 10 встраиваемых элементов согласно фиг. 14 и 15 состоят преимущественно из круглых труб, причем, однако, их можно выполнять также и в такой форме, как это описано выше и изображено на фиг. 1-13.

Альтернативно отдельные полые тела 10 ряда полых тел можно образовывать разделительными стенками 10с внутри общей наружной стенки 10d, как это показано, например, на фиг. 16 и 17.

Во всех случаях выполнения смесительных камер частичные потоки 7 и 8а преимущественно проходят через полые тела 10 и смывают их, то есть это значит то, что промежуточные пространства между рядами полых тел в впусках 4 и 5а открыты. Однако, эти промежуточные пространства могут быть частично или полностью закрыты.

При очень неравномерных профилях набегающего потока впуски 4, 5 или 5а оснащены перфорированными блендами, чтобы сделать профили набегающего потока равномерными и таким путем обеспечить более высокую степень перемешивания.

Если требуется экстремально высокая степень перемешивания, то полые тела 10 в задней зоне по направлению протекания основного потока 9 перфорируют, благодаря чему обеспечивается повышение степени перемешивания частичных потоков. В определенных случаях улучшение перемешивания при выпускных поверхностях для воздуха 10а полых тел 10 достигается прикрыванием перфорированными щитками.

Чтобы после проведенного монтажа смесительной камеры можно было проводить подгонку к непредвиденным набегающим потокам в существующих установках кондиционирования воздуха, полые тела 10 разделены по длине и могут телескопически вдвигаться одно в другое. Таким образом, можно изменять расстояние отверстий для выпуска воздуха 10а от донной пластины 2, чтобы в зависимости от условий набегающего потока менять длину выходящих отдельных струй. Подгонку смесительной камеры к непредвиденным набегающим потокам можно осуществлять также возможность запирания осевых отверстий для выпуска воздуха 10а отдельных полых тел 10.

В случае встраиваемого элемента согласно изобретению можно исходить из полых тел, преимущественно из круглых труб, которые поставляются в виде полуфабриката, благодаря чему встраиваемый элемент можно изготавливать дешевле. Кроме того, благодаря улучшению перемешивания частичных потоков получается максимально коротким путем по меньшей мере двух частичных потоков, то есть наружного воздуха и циркуляционного воздуха, имеющих, как правило, различные температуры.

Формула изобретения

1. ВСТРАИВАЕМЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СМЕСИТЕЛЬНЫХ КАМЕР АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, содержащий корпус с по меньшей мере одним впуском каждого из двух частичных потоков, выпуском основного потока и полыми телами, присоединенными к впуску одного частичного потока и установленными с возможностью пересечения второго частичного потока, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными полыми телами, причем все полые тела выполнены различной длины и установлены рядами в направлении одного частичного потока с возможностью разделения другого частичного потока.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что полые тела установлены так, что их длина изменяется в направлении рядов плавно.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что полые тела установлены так, что их длина изменяется в направлении рядов дискретно.

4. Элемент по пп.1-3, отличающийся тем, что полые тела выполнены с замкнутыми стенками и осевым отверстием.

5. Элемент по пп.1-3, отличающийся тем, что полые тела выполнены с незамкнутыми стенками и установлены так, что они замкнуты со стороны одного частичного потока и незамкнуты со стороны основного потока.

6. Элемент по пп. 4 и 5, отличающийся тем, что полые тела установлены так, что их длина изменяется в направлении каждого ряда плавно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17