Поверхность, обтекаемая турбулентным газовым потоком

 

Изобретение относится к области гидрогазодинамики и может быть использовано при транспортировке газообразных сред по трубопроводам или при перемещении тел в газообразных средах. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является снижение сопротивления трения на поверхности, обтекаемой турбулентным газовым потоком. Для этого отверстия, сделанные в обтекаемой поверхности, выполнены в виде перфорационных отверстий, причем они сделаны со стороны потока и сообщаются с закрытыми демпфирующими полостями. 2 ил.

Изобретение относится к области гидрогазодинамики и может быть использовано при транспортировке газообразных сред по трубопроводам или при перемещении тел в газообразных средах.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является поверхность, обтекаемая турбулентным газовым потоком (RU 2094313 C1, B 64 С 23/96, 27.10.1997), которая содержит сквозные щелевые отверстия, при этом поток, движущийся через отверстия в обтекаемой поверхности, приводит к перетеканию некоторой массы газа в полость и обратно.

Недостатком известного устройства является высокое сопротивление трения в турбулентном потоке.

Технический результат - снижение сопротивления турбулентного трения. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве снижение сопротивления трения на поверхности, обтекаемой турбулентным потоком газа, происходит благодаря профилированию. Особенность заключается в том, что отверстия выполнены в виде перфорационных отверстий, сделанных в обтекаемой поверхности со стороны потока и сообщаются с закрытыми демпфирующими полостями.

Включение в совокупность существенных признаков, характеризующих устройство, позволяет снизить сопротивление трения.

На фиг. 1 представлена схема демпфирующей полости, на фиг.2 - поверхность, обтекаемая газом.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Поток, движущийся со скоростью w, через перфорационное отверстие 1 в обтекаемой поверхности взаимодействует с демпфирующей полостью 2 (фиг.1). При этом турбулентные пульсации давления (и скорости) вблизи поверхности приводят к перетеканию некоторой массы газа m в полость и обратно. Из-за пружинящего эффекта полости (на фиг.1 символом k обозначена упругость эквивалентной пружины) турбулентные пульсации будут ослабевать, что приведет к уменьшению сопротивления трения потока (а также интенсивности тепло- и массоотдачи) на обтекаемой поверхности.

Кроме того, каждая полость может сообщаться с потоком посредством нескольких отверстий. Однако, если расстояние между отверстиями меньше размера турбулентного образования, то механизм взаимодействия потока с полостью остается таким же, как и при одном отверстии. Если же расстояние между отверстиями больше размера турбулентного образования, то будет проявляться взаимное влияние отверстий на взаимодействие полости с движущимся потоком. Этим достигается демпфирующий эффект, снижающий сопротивление трения, а следовательно, и коэффициент теплоотдачи.

Формула изобретения

Поверхность, обтекаемая турбулентным газовым потоком, содержащая отверстия, посредством которых поток перетекает в полости, отличающаяся тем, что отверстия выполнены в виде перфорационных отверстий, сделанных в обтекаемой поверхности со стороны потока и сообщающихся с закрытыми демпфирующими полостями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2