NO763025L - - Google Patents

Info

Publication number
NO763025L
NO763025L NO763025A NO763025A NO763025L NO 763025 L NO763025 L NO 763025L NO 763025 A NO763025 A NO 763025A NO 763025 A NO763025 A NO 763025A NO 763025 L NO763025 L NO 763025L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fluid
channel
diffuser
boundary layer
slits
Prior art date
Application number
NO763025A
Other languages
English (en)
Inventor
Giusto Nmn Fonda-Bonardi
Original Assignee
Fonda Bonardi Giusto Nmn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fonda Bonardi Giusto Nmn filed Critical Fonda Bonardi Giusto Nmn
Publication of NO763025L publication Critical patent/NO763025L/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y10S415/914Device to control boundary layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

Diffusor for store trykkstigningsfortiold.
Foreliggende oppfinnelse angår en type anordninger for omvandling av en del.av den kinetiske energi i et strommende fluid til trykk
i fluidet. Disse anordninger, vanligvis kalt diffusorer, virker i kraft av utformingen av de vegger som avgrenser fluidstrommen, og virker uten bruk av bevegelige deler. Diffusorer av denne type brukes i mange forbindelser som har stor praktisk betydning, f.eks. i ejektorer og ved utlopet av sentrifugalpumper. Det er generelt fastslått at innsproytet fluid i en ejektor eller rotoren i en sentrifugalpumpe på en effektiv måte kan tilfore en stor mengde kinetisk energi til det pumpede fluid, hvilket derved får en hoy hastighet. Når ejektoren eller pumpen skal gi en stor trykkokning i stedet for en fluidstrbm med hoy hastighet, må den hoye hastighet reduseres i en diffusor, og den mengden kinetisk energi som tilsvarer reduksjonen i hastighet må omvandles til trykk i fluidet.
Et annet eksempel på bruk av en diffusor er beskrevet i US-PS 3.599.431. I dette tilfelle må diffusoren nedsette hastigheten i et fluid, f.eks. en kompresibel gass, som strommer med en hastighet som er nær lydhastigheten i gassen når den kommer inn i diffusoren, og det må utvikles et statisk trykk som ligger nær stilstandstrykket i gassen ved utlopet av diffusoren. Det trykkforhold som tilsvarer en forandring av Maehtallet_fra M = 1 til. M = 0,1, eller mindre, er så \ jk si lik (på noen få prosent nær) det kritiske trykkforhold i det kompresible fluid, og et så hoyt trykkforhold ligger utenfor hva som kan oppnås med de fleste vanlige diffusorer.
Den onskede omvandling fra kinetisk energi til trykk oppstår når fluidet strommer (subsonisk) i en kanal med okende tverrsnittsareal i stromningsretningen. I sin enkleste utfdreise er en diffusor en konisk divergerende kanal, og slike koniske diffusorer er velkjente og brukes i stort omfang. Imidlertid har koniske diffusorer sin store begrensning med hensyn til det maksimalt oppnåelige trykkforhold.
Den vesentligste begrensning skyldes losrivingen av grensesjiktet ved den-motsatte trykkgradient langs veggen i diffusoren, slik som omtalt i US-PS 3.599.431, spalte 2, linje 18 og utover. Hvis det gjores forsok på å hindre den nevnte losriving ved å minske trykk-, gradienten, vil en komme frem til en meget lang diffusor (hvorved konusvinkelen må være liten, f.eks. 5 til 7°). Med en meget lang, konisk diffusor med liten konusvinkel kan losriving av grensesjikt unngås, men bare på bekostning av at en betydelig del av den opprinnelig utnyttbare kinetiske energi går tapt som friksjon mot veggene. Folgelig vil virkningsgraden for en riktig utformet konisk diffusor sjelden overstige 80%, og nesten aldri overstige 90%.
Anordningen angitt i US-PS 3.599.431 krever en trykkgjenvinnings-grad på 97% eller bedre for å virke effektivt, og vanlige diffusorer kan derfor ikke anvendes. Dessuten utelukket geometrien ved turbin-koblingen bruk av en konisk diffusor, idet den forutsetter bruk av en diffusor som angitt i nevnte patent (krav 9) . Fordi den er kort har denne diffusor minimale friksjonstap, og kan derfor gi den onskede trykkgjenvinningsgråd. Imidlertid vil det på grunn av at diffusoren er kort, oppstå store trykkgradienter langs veggene, og derved en stor tendens til grensesjiktlosriving.
Den, foreliggende oppfinnelse angår en kort diffusor som er istand til å frembringe hoye trykkforhold, og som ikke har de begrensninger som forårsakes av losriving av grensesjikt ved den motsatte trykkgradient i diffusoren. Videre er diffusoren i henhold til oppfinnelsen en kort, vidvinklet diffusor som er istand til å gi en trykkgjen-vinningsgr ad som overstiger 95%.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den folgende beskrivelse, under henvisning til de vedfoyde tegninger. Fig..1 viser en grafisk fremstilling av stromlinjer og isobarer i en diffusor i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 er en grafisk fremstilling av forholdet mellom stromlinjer og veggåpninger vist i et snitt gjennom diffusoren. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en diffusor i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser i lengdesnitt en del av en diffusor montert sammen med en anordning som angitt i US-PS 3.599.431.
Fig. 5 viser et utsnitt av anordningen vist i fig. 4.
Den foreliggende oppfinnelse bygger på en teori vedrorende en fluid-dynamisk motor, eller omvandling av kinetisk energi i etVstrommende fluid til trykk, slik som angitt i US-PS 3.564.850 og 3.599.431.
Diffusoren som angis i US-PS 3.599.431 gir en aksiell,symmetrisk
stromning, idet hvert stromningsror skjærer et hvert plan gjennom aksen, etter en buet linje som er en S.gfads-huperbel definert ved likningen
der z er avstanden fra endeplaten, r er radien og c er en konstant. Flatene for konstant trykk,isobarflatene, er ripsoider som skjærer alle meridianplanene langs ellipselinjer definert ved en likning som er angitt f.eks. av L. Prandtl og O.G. Tietjens i avhandlingen "Fundamentals of Hydro- and Aeromechanics", Dover, N.Y. 1957, side 144:
der Rt er radien der ellipsoiden skjærer endeplaten (z = 0), som vist i fig. 1, hvilken viser flere stromlinjer 101 og 611, flere, isobarlinjer 105, 106, idet endeplaten 102 ligger ved z = 0, og sideveggen 103 i diffusoren, i utforming og beliggenhet faller sammen med en utvalgt stromlinje, slik som omtalt i US-PS 3.599.431, spalte 2, linje 67 og utover. For oversiktens skyld er det.i denne
beskrivelse brukt de samme henvisningstall som i nevnte patent der dette er mulig.
For å beregne det statiske trykk ved hvert punkt langs veggen, og derved trykkgradientene som bestemmer tendensen for grensesjiktet til å losrives fra veggen, er det nodvendig å beregne det effektive tverrsnittsareal av diffusoren ved hvert punkt på veggen. Det er også av betydning å finne det punkt på hver stromlinje der det storste statiske trykk oppstår ettersom dette punkt brukes ved detaljutformingen av diffusoren, slik det skal forklares i det folgende.
Når et fluid-element beveger seg langs en stromlinje oker forst trykket, og avtar deretter, mens hastigheten forst avtar og deretter oker. Det maksimale trykk oppstår når stromlinjen er tangent til en isobarlinje, slik som punkt T i fig. 1. Dette punkt finnes ved å differensiere likningene (1) og (2) og å sette de deriverte lik hverandre:
og folgelig hvilket innsatt i likning (1) gir: der og rfc er koordinatene for punktet T ved maksimum trykk langs , denne stromlinje. Alle slike punkter ligger på en rett linje gjennom origo og danner en vinkel med z-aksen som har tangens lik ^ 8, som vist med stiplet linje- 601 i fig.l. Lengden av dsi lengste, halve hovedakse for isobar-ellipsen som går gjennom T finnes ved innsetting av zt ogrti ligning (2):
Trykket langs en gitt isobar-ellipse som skjærer veggen i diffusoren kan beregnes enkelt hvis det effektive tverrsnittsareal av diffusoren er kjent som funksjon av koordinatene til et punkt på veggen. Ved integrasjon av stromningen gjennom en flate med konstant hastighet finnes at det effektive areal A som tilsvarer et punkt r,z på'vaggen er:
Det effektive endeareal i diffusoren, eller det effektive areal som krysses av strommen ved det punkt der trykket er storst på en stromlinje finnes ved innsetting i det siste uttrykk av koordinatene for punktet med maksimaltrykk på stromlinjen, særlig den stromlinje ■v. som faller sammen med veggen i diffusoren: Dét er ikke her mulig eller hensiktsmessig å gi en fullstendig og detaljert fremstilling av forholdet mellom trykkgradient og okning av grensesjikt og eventuell separasjon. Bare noen få viktige .^likninger skal gjengis, idet disse har direkte betydning for utformingen av diffusoren.
Veksten og losrivingen av et turbulent grensesjikt avhenger i forholdet en-til-en med variasjonen av en bestemt parameter, kallt formfaktoren H. Et turbulent grensesjikt når trykkgradienten er null kjennetegnes" ved at denne parameter H = 1,4. Grensesjiktet losrives når trykkgradienten forårsaker at parameteren oker til en verdi H = 1,8. Variasjonen av H er gitt ved den folgende differensial-likning i en avhandling av H. Schlichting, "Boundary Layer Theory", utgitt av McGraw-Hill, New York 1960, side 571:
der u er hastigheten i den frie strom, x er lengden langs veggen, gg Cf .er friksjonskoeffisienten.
Likning (6) inneholder to ledd i hakeparantesen. De representerer virkningene av to forskjellige mekanismer. Leddet -(l/u) du/dx angir tapet av bevegelsesmengde i lengderetningen på grunn av trykkgradienten som virker til å redusere hastigheten u i.den frie strom, og det annet ledd representerer forflytningen av bevegelsesmengde fra den midtre stroiri mot veggen. Denne er proposjonal med C^, hvilket er et mål for bevegelsesmengden som overfores mot veggen. Denne bevegelsesmengde overfort fra den midtre strom motvirker i noen grad den bevegelsesmengde som går tapt på grunn av trykkgradienten.
Hvis en onsker å hindre losriving av grensesjikt, må det hindres at
H blir storre enn 1,8. Derfor må noe settes i værk ved et punkt
foran det punkt det H blir lik 1,8. Når det gjelder vanlige koniske diffusorer kan diffusoren gis en slik lengde at trykkgradienten og dermed du/dx blir så liten i forhold til det annet ledd i hakeparantesen i likning (6) at dH/dx blir lik null, hvorved H ikke oker mer. I dette tilfelle vil overforingen av bevegelsesmengde fra den midtre strom til grensesjiktet tilsvare tapet av bevegelsesmengde som skyldes trykkgradienten, men ettersom den bevegelsesmengde som tas fra den midtre strom går tapt for gjenvinning av trykk, vil virkningsgraden for den koniske diffusor bli tilsvarende liten.
Det motsatte skjer i det tilfelle som her foreligger. Diffusoren kan lages så kort og trykkgradienten derfor nodvendigvis så hoy at det annet ledd i hakeparentesen i likning (6) blir neglisjerbart i sammenligning med du/dx, og likning (6) kan forenkles til: hvilken kan integreres direkté-unellom grensene H = 1,4 og H = 1,8 med folgende resultat:
der u^ ^ er verdien for hastigheten i midtre parti der H = 1,4, og u^ g er verdien for hastigheten der H = 1,8. Dette betyr at grensesjiktet losrives når hastigheten i det midtre parti okes til 0,842 ganger den verdi den hadde når H var lik 1,4, og ved dette punkt må
noe gjores for å hindre losriving.
Det foretrukne tiltak består i å blåse en tynn, flat stråle av
fluid med hoy hastighet inn i grensesjiktet gjennom en spalt som er tangensiell til veggen. Fluidet tilfores spalten med et trykk Ps som er hoyere enn det statiske trykk p i diffusoren på dette stéd, og fluidet aksellereres folgelig på grunn av trykkforskjellen p s- p. Ettersom trykkgradienten ved spalten er gunstig for det aksellererte fluid, vil grensesjiktet som er i kontakt med veggen i spalten starte med en verdi på H = 1,4, og dette nyé grensesjikt losrives ikke for fluidhastigheten har avtatt til 0,842 ganger den verdi den hadde på innsproytningsstedet. Deretter kan prosessen<g>jentas.
Diffusoren i henhold til den foreliggende oppfinnelse er utstyrt
med en rekke spalter, som vist på fig. 2, der det viste antall spalter n er lik 3. Spaltene befinner seg på steder der fluid-hastighetene har verdier som passer i en geometrisk rekke som folger:
der q er hastighetsforholdet for losriving, q = 0,842. Bredden av hver spalt er så liten den kan være ut fra krav at det skal være mulig å aksellerere det langsomme fluid i grensesjiktet på dette sted ved hjelp av turbulent blanding. Som vist i fig. 2, ender den opprinnelige diffusorvegg 103 i en skarp kant 609 langs en forste spalt 602. Denne spalt befinner seg på det sted der hastigheten i det midtre av diffusoren er lik q ganger innlopshastigheten i diffusoren. Veggen 605 utenfor spalten 602 ender i en skarp kant 610 langs en annen spalt 603 som befinner seg der fluidhastigheten er lik q ganger hastigheten ved spalten 602, og lik q 2ganger innlopshastigheten i diffusoren. Det samme er gjentatt med hensyn til den. yttre vegg 606 og en tredje spalt 604. Etter den- siste spalt forloper den yttre vegg 607 fra den siste spalt til kanten av diffusoren.
Det totale antall n spalter som skal anvendes i en bestemt utforelse bestemmes av hastighetsforholdet, hvilket er en funksjon.av trykk-forfåbidet mellom innlopet og utlopet av diffusoren. Likning (8J1 gir:
der ut er hastigheten ved utlopet.
Profilformen for veggsegmentene 605, 606 og 607, og eventuelt ytterligere segmenter som trengs for oppnåelse av det totale hastighetsforhold, velges slik at den faller sammen med strøm-linjene som er bestemt ved utformingen av diffusoren, særlig stromlinjene utenfor den opprinnelige vegg i diffusoren, slik som stromlinjen 611 i fig. 1. Profilene beregnes ved innsetting av passende verdier c^, c^, c^ > ... cnfor konstanten c i likning (1), idet cQ er verdien ved veggen 103 etter innloper i diffusoren. De tilsvarende stromlinjer er vist i fig. 2, og er merket med cQ, c^,
c 2 og c^. Det siste veggsegment 607 ender i punktet 612, der den tilsvarende stromlinje c3er tangent til isobar-ellipsen 608, i punktet 612 skjæres både stromlinjen og isobar-ellipsen av den rette linje 601 som "går gjennom origo og danner en vinkel med aksen som har tg = ^8. Endeplaten 102 er utvidet fra den opprinnelige radius Rt til en ny radius Rt3som er lik halve den lengste hovedakse for ellipsen 608.
I praksis krever den geometri som er beskrevet ovenfor tre mindre, men ikke neglisjerbare, konstruktive finesser for å fungere tilfredsstillende.
Den forste finesse medforer en forandring av profilet mellom spaltene for tilpasning til tykkelsen av grensesjiktet, slik at det opprettholdes en midtre strom som gir en nær tilnærming av det teoretiske stromningsforlop i en aksial, symmetrisk stråle som treffer en plan flate. Denne profilforandring er analog med det som angis i US-PS., 3.599.431.
Den annen finesse angår detaljutformingen av spaltene, og av veggene i nærheten av spaltene. Den turbulente blanding av stromningene fra spaltene med grensesjiktet finner sted i et område med stor motsatt trykkgradient, og veggens kromning i meridianplanet gir sentrifugal-krefter og Corioliskrefter som også påvirker blandeprosessen. Av disse grunner er problemet med å utforme en tilfredsstillende overgangsgeometri ikke enkelt, og kan best loses ved bruk av computere for integrasjon av de differensiallikninger som beskriver den turbulente blanding av fluider og veksten av grensesjiktet. Den tredje finesse er enkel å fatte, men medforer en vesentlig forandring av formen gg funksjonen for endeplaten 102. Dette skyldes at trykket p sfor det fluid som tilfores spaltene må være hoyere enn endetrykket pt i isobarflaten 608, for å hindre losriving av grensesjikt fra det siste veggsegment 607 mellom den siste spalt 604 og endepunktet 612. Det kan derfor se ut til å trengs en pumpe for å komprimere fluidet som tilfores spaltene til nevnte trykk pg som er hoyere enn p^.. Imidlertid er det mulig å unngå utgiften og den ekstra komplisering en pumpe medforer, samt som onskelig å kunne unngå bevegelige deler, ved at fluidstrommen i selve diffusoren utnyttes.
Hvis antall spalter n og deres dimensjoner er passende valgt, kan den totale stromningsmassenm sgjennom spaltene bare utgjore en relativt liten del (10 til 20%) av stromningsmassen i diffusoren, og trykket pg ved spaltene kan velges hoyere enn endetrykket pt,
men lavere enn stagnasjonstrykket pQ i det strommende fluid i
. diffusoren. Hvis derfor
finnes det en isobar-ellipse 106 inne i diffusoren, et sted mellom den innerste ellipse 105 (se fig. 2) og midtpunktet 104 (se fig. 3) der trykket er lik p eller hoyere, som vist i fig. 3. Også hvis den totale stromningsmasse m sfor fluid som passerer gjennom spaltene er kjent, er det mulig å finne en stromningsvei avgrenset av en stromlinje 101 (fig. 1) slik at stromningsmassen i denne stromningsvei er lik mg. Ettersom stromningsmassen i en stromningsvei er proposjonal med den numeriske verdi av konstanten c i likningcM..), er den tilsvarende verdi for konstanten c som definerer stromlinjen 101 ganske enkelt forskjellen
mellom de konstanter for stromningslinjene som definerer henhv. det
siste veggsegment og den opprinnelige vegg i diffusoren, ettersom den totale stromningsmasse gjennom spaltene finnes i det ringformede rom mellom de tilsvarende stromningsveier, og derfor er lik forskjellen mellom stromningsmasse i disse.
Stromlinjen 101 definert ved konstanten c qog isobar-ellipsen 106 skjærer hverandre i et punkt Q som vist i fig. 3, hvilket punkt ligger slik at stromningsmassen som krysser en aksielt symmetrisk sirkel gjennom Q er lik stromningsmassen m s som trengs fra spaltene, og har et statisk trykk som er lik eller hoyere enn pg. Derfor kan rannen av en ledeplate 613 befinne seg i eller nær nevnte sirkel gjennom punktet Q.--Overflaten 614 av ledeplaten ér anordnet for i form og beliggenhet å falle sammen med fortsettelsen av stromlinjen 101 som er gitt ved konstanten c i likning (1), der verdien av c er gitt ved likning (7). Særlig ettersom det er onskelig å opprett-holde et så hoyt som mulig tilforselstrykk for å overvinne friksjons-tapene i ror og spalter, er det fordelaktig å velge isobar-ellipsen 106 slik at det tilhorende trykk ikke bare er hoyere enn p , men også er lik det hoyeste trykk som oppnås langs stromlinjen 101. Dette gjor" at den foretrukne beliggenhet av punktet Q. faller sammen med beliggenheten av punktet T i fig. 1, det vil si der stromlincjen 102
går gjennom alle punkter med maksimum trykk, hvilket er den rette
linje 601 som danner en vinkel med
med z-aksen.
Stromningsmassen m s som oppsamles av ledeplaten 613 fores gjennom
en kanal 615 til et kammer 616 som omgir spaltene, og kanalen 615
må ha en slik diameter at trykktapet på grunngav friksjon ved fluidstrommen gjennom den blir tilstrekkelig lite. Fig. 3 viser i lengdesnitt en utforelsesform av den foreliggende oppfinnelse som kan brukes direkte på utlopet av f.ekaaisentrifugalpumpe, idet veggen 103 kan forbindes med spiralhuset til pumpen, idet utstromningen av fluid-fra den siste flaten 608 ville være slutten på stromningsforlopet.
Diffusoren kan også enkelt tas i bruk sammen med en anordning som angitt i US-PS 3.599.431, hvilket er vist i lengdesnitt i fig. 4, kanalen 103 forbinder diffusoren med anordningen som vist i nevnte patent. Endeplaten 102 i henhold til nevnte patent er modifisert til å danne en flate 614 som samsvarer med en passende, utvalgt stromlinje for stfomningen, slik at det oppnås den beskrevne oppsamling av stromningsmasse og det beskrevne forhold mellom stangnasjonstrykket Pq, trykket p i ledeplaten 613, trykket p ved innlopet av spaltene
i kammeret 616 som omgir spaltene, og sluttrykket pt på den siste isobar-ellipsoideflate 608 i diffusoren.
Den eneste forandring av anordningen angitt i US-PS 3.599.431 er
den okede diameter for delene 123 og 124, se fig. 1 i US-/-påtent et. Derved kan den bærende aksel 617 gjores hul og kan utgjore kanalen
615 som er forbundet med ledeplaten 613 for oppsamling av fluid med hoyt trykk og for å fore fluidet til kammeret 616 og spaltene 602 604. Utenfor den bærende aksel 617 fores fluidet i minst en kanal, fortrinnsvis flere kanaler 618, 619, anordnet symmetrisk rundt anordningen. Bruken av flere returror i stedet for ett er gunstig for å minske trykkfallet på grunn av friksjon i fluidet som strommer i kanalene, og for å gi en stivere og symmetrisk bærende konstruksjon for turbinlagrene 620 og 621. .........
I dette tilfelle er akselen 617 avbrutt av kanalene 618 og 619, og andre midler må tas' i bruk for å overfore den mekaniske energi utviklet av turbinhjulet 115, f.eks. drivremmer eller tannhjul
(ikke vist). Hvis imidlertid anordningen brukes for å frembringe elektrisk energi, f.eks. som angitt i US-PS 3.620.017, kan en elektrisk generator med en rotor 622 og en stator.623 ha en hul aksel og være montert direkte bak delen 124 på den samme bærende konstruksjon 617 som inneholder returkanalen 615, som vist i fig. 4.
Fig. 5 viser en annen utforelsesform av dette arrangement i et tilfelle der' den utgående aksel 117 er opprettholdt fordi bruken av drivremmer eller tannhjul ikke ble funnet hensiktsmessig,ved en bestemt anvendelse. I dette tilfelle kommuniserer ledeplaten 613 med et rom 624 mellom endeplaten 614 og turbinhjulet 115. Rommet 624 kommuniserer i sin tur med kammeret 616 via flere kanaler 625 som er slik utformet at de utgjor turbinblader 120 i anordningen vist^i US-PS.,3.599.431. Med andre ord er bladene 120 gitt form av tykke vinger 626, som vist i aksialprojeksjon i fig. 5, slik at deres yttre kanter danner en utlopsvinkel a med tangenten 126 til sylinderflatene 113, og kanalene 121 mellom dem utgjor en stromningsvei med omtrent konstant tverrsnitt for fluidet, slik som omtalt i nevnte patent. Imidlertid er i dette tilfellet tykkelsen av hver vinge 626
utnyttet for dannelsen av en aksial hulkanal 625 som forer fra rommet 624 til kammeret 616, og som er tilstrekkelig for overforing av fluid fra ledeplaten 613 til spaltene 602 - 604. Den samlede tverrsnittsflate for alle kanalene 625 må være så stort at det gir tilstrekkelig lite trykkfall mellom rommet 624 og kammeret 616,
slik at den forutsatte virkning av spaltene 602 - 604 ikke svekkes.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for omvandling av en del av den kinetiske energi i et strommende fluid til trykk, karakterisert ved at det anordnes en kanal med vegger som divergerer i relativt store vinkler, for innforing av et strommende fluid, og at det inn i de divergerende vegger i kanalen innfores et fluid for sammenblanding med det strommende fluid i kanalen for å oke bevegelsesmengden av grensesjiktet i forhold til den opptredende trykkgradient i fluidkanalen, for å hindre losriving av grensesjikt av fluidet fra kanalveggene når fluidet strommer gjennom kanalen.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fluidet tilfores fluidkanalen på flere steder langs denne.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tilforselen av fluid omfatter at en del av det fluid som strommer ut av kanalen fores tilbake til kanalen utvalgte steder mellom endene av kanalen.
4. Dynamisk fluidmotor der en kanal for et fluid har et divergerende utlopsparti for fluidet som strommer gjennom kanalen, karakterisert ved at det divergerende utlopsparti er kort og har stor spredning, samt omfatter midler for å hindre losriving av grensesjikt åv fluidet som strommer gjennom utlopspartiet.
5. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter midler for å fremstille energi av fluidstrommen.
6. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 1, karakterisert ved at midlene for å hindre losriving av grensesjikt omfatter midler for å fore en del av det utstrømmende fluid tilbake og inn i utlopspa.rtiet.
7. Fluid-diffusor for omvandling av.en del av den kinetiske energi i et fluid som strommer med hoy hastighet til hoyt trykk i en fluid-strom, karakterisert ved at diffusoren omfatter midler for å hindre losriving av grensesjikt i det strommende fluid når det strommer ut av diffusoren, ved at bevegelsesmengden til grensesjiktet i retning av den opptredende, motsatte trykkgradient, ved innforing av et kontinuerlig, tynt lag av fluid langs diffusor-veggen, og at det erv anordnet midler for å innfore et fluid med hoy hastighet for omforming i diffusoren.
8. Fluid-diffusor som angitt i krav 7, karakterisert ved at midlene for å hindre losriving av grensesjikt omfatter midler for å fore en del av det utstrommende fluid tilbake og inn i utlopspartiet.
9. Fluid-diffusor som angitt i krav 7, karakterisert ved at midlene for å hindre losriving av grensesjikt omfatter flere spalter for injeksjon av fluid, hvilke spalter ligger i innbyrdes avstand langs diffusoren, idet antall spalter er en funksjon av hastighetsforholdet mellom innlop og utlop i diffusoren.
10. Fluid-diffusor som angitt i krav 9, karakterisert ved at hvert spalt har en slik storrelse at grensesjikt-fluidet med lav hastighet aksellereres under turbulent blanding ved injeksjonsstedet.
11. Dynamisk fluidmotor, karakterisert ved at den omfatter en spredende utlopskanal for fluid, hvilken kanal har flere innbyrdes adsKridte spalter anordnet tangensialt i kanalveggen for innforing av en flat stråle fluid med hoy hastighet i grensesjiktet for a hindre losriving av grensesjiktet i den motsatte trykkgradient langs veggen i diffusoren, og at det er anordnet midler for innforing av den flate stråle med fluid av hoy hastighet til kanalen ved hver av spaltene.
12. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 11, karakterisert ved at midlene for innforing av fluid i spaltene omfatter midler som er koblet mellom utlopsenden av diffusoren og hver av spaltene, for å fore fluid tilbake og inn i kanalen gjennom hver av spaltene.
13. - Dynamisk fluidmotor der en kanal for et fluid har et divergerende utlopsparti for fluid som strommer i kanalen med lydhastighet, karakterisert ved at den divergerende kanal har flere innbyrdes adskilte spalter for å innfore et fluid inn i kanalen for å blandes med fluidet som strommer gjennom kanalpartiet, for å oke bevegelsesmengden av grensesjiktet mot den herskende trykkgradient i fluidkanalen, idet veggpartiene i kanalen mellom spaltene er utvidet suksessivt for å være tilpasset tykkelsen av det strommende grensesjikt, hvorved spaltene er anordnet for innforing av fluid inn i kanalen tangensielt til kanalveggen, for sammenblanding av fluid fra spaltene og fluid som strommer i kanalen, idet kanalveggen utenfor den siste av spaltene forer frem til den yttre kant av"utlopspartiet, og idet det er anordnet midler for tilforsel av et fluid med et forut bestemt trykk til spaltene for å hindre grensesjiktet i losriving fra kanalveggene, inkludert kanalveggen som rager frem til den yttre kant av utlopspartiet.
14. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 13, karakterisert ved at de veggseksjoner av kanalen som ligger foran en spalt har en skarp kant for innforing av en flat stråle av fluid tangensielt til-kanalveggen og inn i grensesjiktet.
15... Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 14, karakterisert ved at fluid som tilfores spaltene har et hoyete trykk en det statiske trykk som hersker i utlopspartiet ved injeksjonsstedet, og at fluidet som tilfores spaltene har hoy hastighet for å bevirke en turbulent blandevirkning, slik at det hindres losriving av grensesjikt mellom spaltene.
16. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 13, karakterisert ved at midlene for tilforsel av fluid til spaltene omfatter midler som er koblet mellom den yttre kant av utlopspartiet og hver av spaltene, for' å fore en liten del av fluidet tilbake til hver av spaltene.
17. Dynamisk fluidmotor som angitt i krav 16, karakterisert ved at den omfatter midler for å ta ut energi fra fluidstrommen.
NO763025A 1975-09-02 1976-09-02 NO763025L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/609,439 US4029430A (en) 1975-09-02 1975-09-02 Short subsonic diffuser for large pressure ratios

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO763025L true NO763025L (no) 1977-03-03

Family

ID=24440805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO763025A NO763025L (no) 1975-09-02 1976-09-02

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4029430A (no)
JP (1) JPS5232106A (no)
DE (1) DE2636524B2 (no)
FR (1) FR2323041A1 (no)
IT (1) IT1071429B (no)
NO (1) NO763025L (no)
SE (1) SE7609488L (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2558840C2 (de) * 1975-12-27 1983-03-24 Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal Einrichtung zur Verminderung des Kavitationsverschleisses
FR2401311A1 (fr) * 1977-08-25 1979-03-23 Europ Turb Vapeur Dispositif d'echappement pour turbine axiale a fluide condensable
DE2810444C2 (de) * 1978-03-10 1985-01-17 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Spaltförmige Leitapparatur zur Führung gasförmiger Strömungen bei der Trennung von Isotopengemischen unter selektiver Laseranregung
US4231971A (en) * 1979-04-11 1980-11-04 Dresser Industries, Inc. Flow method and device
US5603605A (en) * 1996-04-01 1997-02-18 Fonda-Bonardi; G. Diffuser
DE19905994A1 (de) * 1999-02-15 2000-08-24 Peter Kraus Vorrichtung und Verfahren zur Aufhebung von Stoß-Grenzschicht-Oszillationen bei kreisringförmigen Diffusoren (axial-radial) an Dampfturbinen
US6896475B2 (en) * 2002-11-13 2005-05-24 General Electric Company Fluidic actuation for improved diffuser performance
US6843059B2 (en) * 2002-11-19 2005-01-18 General Electric Company Combustor inlet diffuser with boundary layer blowing
DE102004007145B4 (de) * 2004-02-12 2009-09-24 Noorkami Jamshid Strömungsleitelement und eine damit ausgestattete strömungstechnische Anlage
US7326027B1 (en) 2004-05-25 2008-02-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Devices and methods of operation thereof for providing stable flow for centrifugal compressors
CN100416623C (zh) * 2006-01-18 2008-09-03 浙江大学 自循环电测动量定律实验仪
US20090257868A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Giusto Fonda-Bonardi Diffuser
US8647057B2 (en) * 2009-06-02 2014-02-11 Siemens Energy, Inc. Turbine exhaust diffuser with a gas jet producing a coanda effect flow control
US8668449B2 (en) * 2009-06-02 2014-03-11 Siemens Energy, Inc. Turbine exhaust diffuser with region of reduced flow area and outer boundary gas flow
IT1401976B1 (it) * 2010-09-28 2013-08-28 Testa Propulsore per la movimentazione di natanti in genere.
US20130149107A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Mrinal Munshi Gas turbine outer case active ambient cooling including air exhaust into a sub-ambient region of exhaust flow

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123285A (en) * 1964-03-03 Diffuser with boundary layer control
US1375601A (en) * 1919-03-27 1921-04-19 Morize Ernest Propelling device for use on vehicles, marine vessels, or aircraft
US2000741A (en) * 1933-10-26 1935-05-07 Gen Electric Fluid jet pump
US2410769A (en) * 1941-05-07 1946-11-05 Vickers Electrical Co Ltd Turbine, turbine type compressor, and the like rotating machine
US2418801A (en) * 1942-03-25 1947-04-08 Vickers Electrical Co Ltd Internal-combustion turbine plant
GB652749A (en) * 1948-01-26 1951-05-02 Willem Petrus Van Lammeren Improvements in or relating to air or the like compressors
DE834474C (de) * 1950-07-01 1952-04-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Axial beaufschlagte Kreiselrad-Stroemungsmaschine, insbesondere Gas- oder Luftturbine mit Austrittsdiffusor
US2819675A (en) * 1953-08-18 1958-01-14 Worthington Corp Propeller pump or blower
FR1117244A (fr) * 1954-12-20 1956-05-18 Snecma Soufflerie supersonique à nombre de mach variable
US2808197A (en) * 1955-12-27 1957-10-01 Licencia Talalmanyokat Fan assembly
US2892582A (en) * 1956-08-17 1959-06-30 O'rourke Neil Simplified boundary layer control for a jet
SU141488A1 (ru) * 1961-03-20 1961-11-30 конов Р.И. Дь Диффузор
US3599431A (en) * 1969-04-18 1971-08-17 Robert S Estes Fluid-dynamic engine
DE2200102C3 (de) * 1972-01-03 1975-02-06 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vozidel, Prag Vorrichtung zur Erzeugung eines Arbeitsgasstromes
AT365261B (de) * 1974-03-01 1981-12-28 Weiss Gustav Ing Kanalschachtabschluss

Also Published As

Publication number Publication date
DE2636524A1 (de) 1977-03-03
FR2323041A1 (fr) 1977-04-01
JPS5232106A (en) 1977-03-11
DE2636524B2 (de) 1979-01-04
SE7609488L (sv) 1977-03-03
US4029430A (en) 1977-06-14
AU1737576A (en) 1978-03-09
IT1071429B (it) 1985-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO763025L (no)
US2648493A (en) Compressor
US2689681A (en) Reversely rotating screw type multiple impeller compressor
US9033668B2 (en) Impeller
US4368005A (en) Rotary compressors
US4164845A (en) Rotary compressors
JPS5859301A (ja) タ−ビン
US3203180A (en) Turbo-jet powerplant
EP0343888A3 (en) Method and apparatus for producing fluid pressure and controlling boundary layer
US2501614A (en) Compressor construction
US2936948A (en) Axial blower with cone-shaped hub
US2974927A (en) Supersonic fluid machine
US5383802A (en) Propulsion system
US2749027A (en) Compressor
US3724968A (en) Axial supersonic compressor
BR112012020826A2 (pt) bomba aperfeiçoada
US2084462A (en) Compressor
US2870957A (en) Compressors
US1536754A (en) Axial-flow pump
US3643675A (en) Method and device for providing a control of the velocity profile of the working medium in the inlet of flow medium
US2955747A (en) Supersonic axial compressors
US4315714A (en) Rotary compressors
GB695948A (en) Improvements in or relating to centrifugal gas compressors
BRPI0617523A2 (pt) rotor para uma mÁquina giratària e uma mÁquina giratària
US2431592A (en) Aircraft having axial flow compressor and boundary layer intake