DE112013006294B4 - Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Übertragungsbasis (1) in Form einer Aufnahmebasis mit einem Innenhohlraum (2) aufweist, um eine Fluidströmung von außen über mindestens ein seitliches durchlässiges Loch (3) aufzunehmen, das an der Seite des seitlichen durchlässigen Lochs (3) an zumindest einer Kante zu einer Loch-Seitenkante (4) wird, wobei der Anfangsabschnitt einer konvexen Krümmung (5) der Loch-Seitenkante (4) eine Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel zur hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) sein muss, und die Loch-Seitenkante (4) die Fläche sein muss, die der hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) am nächsten ist im Vergleich zu einer anderen Fläche, die die hervortretende Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) umgibt, um die Strömung eines in den Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) zuströmenden Fluids so umzulenken, dass es einer konvexen Krümmung (5) folgt und das Fluid aus dem Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) dazu zu veranlassen, dass es sich an die konvexe Krümmung (5) anhängt, wodurch das Phänomen des Coanda-Effekts entsteht, wobei der Coanda-Effekt eine laminare Strömung des Fluids entlang derselben Ebene wie eine Innenfläche der Übertragungsbasis (1) erzeugt und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was zu einer laminaren Wirbelströmung in dem Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) führt.

Description

  • Einzelheiten der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids.
  • Hintergrund und Stand der Technik
  • Hiermit wird Bezug genommen auf die Anmeldung US 2,052,869 , die eine Vorrichtung zum Erzeugen eines abgelenkten Stroms einer Fluidströmung durch Einspritzen des Fluids mit ausreichend hoher Geschwindigkeit durch eine Öffnung in ein anderes Fluid offenbart. Das mit ausreichend hoher Geschwindigkeit fließende Fluid nimmt benachbartes Fluid mit und veranlasst es dazu, in Richtung zu der Seite zu strömen, durch die die Strömung schwierig geworden ist, d. h. die Strömungssteuervorrichtungen wie zum Beispiel Klappe und Krümmung. Das Prinzip der vorliegenden Erfindung ist hinlänglich als Coanda-Effekt bekannt.
  • Hiermit wird Bezug genommen auf die Anmeldung US 2008/0173363 A1 , die eine elementare Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids offenbart. Die Vorrichtung ist als eine Basis zur Übertragung mit einem geneigten seitlichen Loch konfiguriert, das das Fluid von außen nach innen durchfließt. Das Fluid fließt in einer geneigten Richtung, um sich in der Übertragungsbasis zu verteilen. Die Strömung befindet sich in einer Wirbelbewegung, aber bildet keine laminare Wirbelströmung.
  • Aus der Patentanmeldung DE 23 28 220 A ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Wirbels in einer Medienströmung bekannt, bei der ein Wirbel in einer Primärströmung eines Feststoffteilchen tragenden Gases erzeugt werden kann, um diese Feststoffteilchen von dem Gas durch die Zentrifugalwirkung abzuscheiden.
  • Aus der Patentanmeldung US 2 052 869 A ist eine Vorrichtung zum Ablenken eines in ein elastisches Fluid geführten Stromes eines elastischen Fluids bekannt. Diese Vorrichtung ist im Wesentlichen derart ausgestaltet, einen bestimmten Unwuchteffekt in der Strömung eines Hauptfluids zu erzeugen, der durch eine Fluidschicht oder -strömung induziert wird, die mit einer hohen Geschwindigkeit in das Hauptfluid geführt wird.
  • Aus der Patentanmeldung US 2008 / 0 173 363 A1 ist ein Drosselventil bekannt, das einen Auslasskanal umfasst, in dem die Wirbelbeaufschlagungseinrichtung dem durch das Ventil abgegebenen gekühlten Fluidstrom eine Wirbelbewegung auferlegt, wodurch Flüssigkeitströpfchen zum Außenumfang des Fluidauslasskanals verwirbelt werden und zu vergrößerten Flüssigkeitströpfchen zusammenwachsen, die leicht von einem gasförmigen oder einem anderen Trägerfluid getrennt werden können.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung des Fluids weist eine Übertragungsbasis mit einem Innenhohlraum auf, um die Fluidströmung von außen über das seitliche durchlässige Loch aufzunehmen, wo eine Loch-Seitenkante, bei der der Anfangsabschnitt einer konvexen Krümmung der Loch-Seitenkante die Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel zur hervortretenden Achse des durchlässigen Lochs sein muss, und die Loch-Seitenkante die Fläche sein muss, die der hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs am nächsten ist im Vergleich zu einer anderen Fläche, die die hervortretende Achse des seitlichen durchlässigen Lochs umgibt, um die Strömung eines in den Innenhohlraum der Übertragungsbasis zuströmenden Fluids so umzulenken, dass es einer konvexen Krümmung folgt, wodurch das Phänomen des Coanda- Effekts entsteht, wobei der Coanda- Effekt eine laminare Strömung des Fluids entlang derselben Ebene wie eine Innenfläche der Übertragungsbasis erzeugt und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was zu einer laminaren Wirbelströmung in dem Innenhohlraum der Übertragungsbasis führt. Und ein Teil der Loch-Seitenkante weist einen erhöhten Einschubstützabsatz zum Stützen des darüber liegenden Ansatzstücks einer anderen Übertragungsbasis auf, um diese höher zu stapeln.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids bereitzustellen, in der das Fluid von außen nach innen der Vorrichtung über ein seitliches durchlässiges Loch so fließt, dass es der konvexen Krümmung folgt und das Fluid aus dem Innenhohlraum der Übertragungsbasis der konvexen Kurve folgend fließen lässt, wodurch das Phänomen des Coanda-Effekts entsteht, wobei der Coanda-Effekt eine laminaren Strömung des Fluids entlang derselben Ebene wie eine Innenfläche der Übertragungsbasis erzeugt und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was zu einer laminaren Wirbelströmung in dem Innenhohlraum der Übertragungsbasis führt.
  • Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine Fluidströmung einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt ein darüber liegendes Ansatzstück einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist die Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids der vorliegenden Erfindung eine Übertragungsbasis 1 auf, die eine dicke Aufnahmebasis mit einem Innenhohlraum 2 umfasst, um die Übertragung eines Einlassfluids aufzunehmen, um die Wirbelströmung zu erzeugen, bevor das Fluid mit einer Wirbelbewegung an einen Auslasskanal übertragen wird oder das Fluid mit der Wirbelbewegung über den Auslass einer Konfiguration ausströmt. Die Konfiguration ist mit der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids ausgerüstet, bei der eine Seite der Übertragungsbasis 1 mindestens ein seitliches durchlässiges Loch 3 aufweist, das mindestens eine Loch-Seitenkante 4 zur Steuerung des Durchflusses des Fluids von der Außenseite der Übertragungsbasis 1 zu der Innenseite der Übertragungsbasis 1 in einer laminaren Strömung entlang derselben Ebene wie die Innenfläche der Übertragungsbasis 1 (wie eindeutig in 2 gezeigt) wird, von der die Loch-Seitenkante 4 eine von der Übertragungsbasis 1 an der Seite des seitlichen durchlässigen Lochs 3 angehobenen Absatzes aufweist, um den Durchfluss des Fluids zu steuern, das von der Außenseite der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung des Fluids übertragen wird.
  • Ein Teil der Fläche der Loch-Seitenkante 4 ist eine konvexe Krümmung 5 über eine Distanz, um den Durchfluss des Fluids, das in einer laminaren Strömung entlang derselben Ebene einer Außenfläche der konvexen Krümmung 5 strömt, zu fördern.
  • Ein anderer Teil der Fläche der Loch-Seitenkante 4 an der gegenüberliegenden Seite der konvexen Krümmung 5 kann eine konkave Krümmung 6 über eine Distanz sein, um die Übertragung des Fluids durch das seitliche durchlässige Loch 3 zu ermöglichen, um eine bessere laminare Strömung entlang derselben Ebene der Außenoberfläche der konvexen Krümmung 5 zu erhalten.
  • Ein Teil der konvexen Krümmung 5 an dem Einlass des seitlichen durchlässigen Lochs 3 kann eine konkave Krümmung 7 sein, die die konvexe Krümmung 5 über eine Distanz trägt, um das Außenfluid dabei zu unterstützen, besser in das seitliche durchlässige Loch 3 an der Seite der konvexen Krümmung 5 zu strömen.
  • Ein Teil der konkaven Krümmung 6 an dem Einlass des seitlichen durchlässigen Lochs 3 kann eine konkave Krümmung 8 sein, das die konkave Krümmung über eine Distanz trägt, um das Außenfluid dabei zu unterstützen, besser in das seitliche durchlässige Loch 3 an der Seite der konkaven Krümmung 6 zu strömen, in dem sich die Loch-Seitenkante 4 befindet, wobei der Anfangsabschnitt der konvexen Krümmung 5 der Loch-Seitenkante 4 die Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel zur hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs 3 sein muss, und die Loch-Seitenkante 4 die Fläche sein muss, die der hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs 3 am nächsten ist im Vergleich zu einer anderen Fläche, die die hervortretende Achse des seitlichen durchlässigen Lochs 3 umgibt, um den Durchfluss des in den Innenhohlraum 2 der Übertragungsbasis 1 zuströmenden Fluids so umzulenken, dass es einer konvexen Krümmung 5 folgt, und das Fluid aus dem Innenhohlraum 2 der Übertragungsbasis 1 dazu veranlasst, dass es der konvexen Krümmung 5 folgt, wodurch das Phänomen des Coanda-Effekts entsteht. Dieser Coanda-Effekt führt zu einer laminaren Strömung entlang derselben Ebene wie die Innenfläche der Übertragungsbasis 1 und zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, was zu einer laminaren Wirbelströmung in dem Innenhohlraum 2 der Übertragungsbasis 1 führt.
  • Ein Teil der Loch-Seitenkante 4, bei dem mindestens eine Kante einen erhöhten Einschubstützabsatz 9 zum Stützen des darüber liegenden Ansatzstücks einer anderen Übertragungsbasis, um diese höher zu stapeln (wie in 3 gezeigt ist).
  • Ein Teil der Übertragungsbasis kann einen Einschubabsatz 10 umfassen (wie in 4 gezeigt ist), der auf ein Maß erhöht wurde, um das Ansatzstück an einem Einschubstützabsatz einer anderen Übertragungsbasis zu stapeln, um diese höher zu stapeln (wie in 3 gezeigt ist).
  • Wie in 2 gezeigt ist, weist die Fluidströmung der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung des Fluids der vorliegenden Erfindung ein Außenfluid 11 auf, das über das seitliche durchlässige Loch 3 in den Innenhohlraum 2 der Übertragungsbasis 1 entlang derselben Ebene der Fläche der konvexen Krümmung 5 übertragen wird, um zu einem zur Oberfläche ebenen Fluid 12 zu werden. Gleichzeitig wird ein Außenfluid 11', das über ein anderes seitliches durchlässiges Loch 3' übertragen wird, um in den Innenhohlraum 2 der Übertragungsbasis 1 entlang derselben Ebene der Fläche der konvexen Krümmung 5' zu fließen, zu einem zur Oberfläche ebenen Fluid 12', das die Übertragung unterstützt, um es dem zur Oberfläche ebenen Fluid 12 zu ermöglichen, entlang der Ebene der Innenfläche des Innenhohlraums 2 in einer laminaren Strömung zu jeder Zeit zu strömen.
  • 3 zeigt ein stapelbares Ansatzstück der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids der vorliegenden Erfindung, die die Übertragungsbasis 1 aufweist, die das stapelbare Ansatzstück von mindestens einer Übertragungsbasis 1' unterstützt, um die Höhe zu vergrößern oder die Arbeitseffizienz der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids zu erhöhen.
  • 4 zeigt eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei der eine Seite einer Übertragungsbasis 1 mindestens ein seitliches durchlässiges Loch 3 aufweist, für das mindestens eine Loch-Seitenkante 4 vorhanden ist, und ein Teil einer Loch-Seitenkante 4, in dem mindestens eine Kante einen erhöhten Einschubstützabsatz 9 aufweisen kann und ein Teil der Übertragungsbasis 1 einen Einschubabsatz 10 aufweisen kann, der auf ein bestimmtes Maß erhöht wurde, um das stapelbare Ansatzstück aneinander der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids zu unterstützen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung eines Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Übertragungsbasis (1) in Form einer Aufnahmebasis mit einem Innenhohlraum (2) aufweist, um eine Fluidströmung von außen über mindestens ein seitliches durchlässiges Loch (3) aufzunehmen, das an der Seite des seitlichen durchlässigen Lochs (3) an zumindest einer Kante zu einer Loch-Seitenkante (4) wird, wobei der Anfangsabschnitt einer konvexen Krümmung (5) der Loch-Seitenkante (4) eine Fläche mit dem kleinsten Abweichungswinkel zur hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) sein muss, und die Loch-Seitenkante (4) die Fläche sein muss, die der hervortretenden Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) am nächsten ist im Vergleich zu einer anderen Fläche, die die hervortretende Achse des seitlichen durchlässigen Lochs (3) umgibt, um die Strömung eines in den Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) zuströmenden Fluids so umzulenken, dass es einer konvexen Krümmung (5) folgt und das Fluid aus dem Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) dazu zu veranlassen, dass es sich an die konvexe Krümmung (5) anhängt, wodurch das Phänomen des Coanda-Effekts entsteht, wobei der Coanda-Effekt eine laminare Strömung des Fluids entlang derselben Ebene wie eine Innenfläche der Übertragungsbasis (1) erzeugt und die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was zu einer laminaren Wirbelströmung in dem Innenhohlraum (2) der Übertragungsbasis (1) führt.
  2. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids gemäß Anspruch 1, wobei die Loch-Seitenkante (4) ein erhöhter Absatz der Übertragungsbasis (1) auf der Seite des seitlichen durchlässigen Lochs (3) ist, um den Durchfluss des von der Außenseite der Vorrichtung her übertragenen Fluids zum Erzeugen der Wirbelströmung des Fluids zu steuern.
  3. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei ein Teil der Loch-Seitenkante (4) eine konvexe Krümmung (5) über eine Distanz ist, um den Durchfluss des Fluids, das in einer laminaren Strömung entlang derselben Ebene einer Außenfläche der konvexen Krümmung (5) strömt, zu fördern.
  4. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Fläche des Teils der Loch-Seitenkante (4) an der gegenüberliegenden Seite der konvexen Krümmung (5) über eine Distanz eine konkave Krümmung (6) sein kann, um die Übertragung des Fluids durch das seitliche durchlässige Loch (3) zu ermöglichen, um eine bessere laminare Strömung entlang derselben Ebene der Außenoberfläche der konvexen Krümmung (5) zu erhalten.
  5. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Teil der konvexen Krümmung (5) an einem Einlass des seitlichen durchlässigen Lochs (3) eine konkave Krümmung (7) über eine Distanz sein kann, um das Außenfluid dabei zu unterstützen, besser in das seitliche durchlässige Loch (3) an der Seite der konvexen Krümmung (5) zu strömen.
  6. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluid nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei ein Teil der konkaven Krümmung (6) an dem Einlass des seitlichen durchlässigen Lochs (3) eine konkave Krümmung (8) sein kann, das die konkave Krümmung über eine Distanz trägt, um das Außenfluid dabei zu unterstützen, besser in das seitliche durchlässige Loch (3) an der Seite der konkaven Krümmung (6) zu strömen.
  7. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Teil von mindestens einer Loch-Seitenkante (4) einen auf ein höheres Maß erhöhten Einschubstützabsatz (9) zum Stützen eines darüber liegenden Ansatzstücks mit einem Einschubabsatz (10) einer anderen Übertragungsbasis (1) aufweisen kann, um diese höher zu stapeln.
  8. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Teil der Übertragungsbasis (1) einen erhöhten Einschubabsatz (10) aufweisen kann, der auf ein Maß hochgezogen ist, um ein Ansatzstück auf einen Einschubstützabsatz (9) einer anderen Übertragungsbasis (1) zu stapeln, um diese zu höher stapeln.
  9. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei die Vorrichtung die Übertragungsbasis (1) aufweist, die in der Lage ist, das Ansatzstück mit wenigstens einer Übertragungsbasis (1) zu stapeln, um die Höhe zu vergrößern oder die Arbeitseffizienz der Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids zu erhöhen.
  10. Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Vorrichtung zum Erzeugen der Wirbelströmung eines Fluids in einer externen Konfiguration eines Teils installiert ist, bei dem es erforderlich ist, die Wirbelströmung eines Fluids zu erzeugen.
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