RU2548070C1 - Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation - Google Patents
Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548070C1 RU2548070C1 RU2014101441/05A RU2014101441A RU2548070C1 RU 2548070 C1 RU2548070 C1 RU 2548070C1 RU 2014101441/05 A RU2014101441/05 A RU 2014101441/05A RU 2014101441 A RU2014101441 A RU 2014101441A RU 2548070 C1 RU2548070 C1 RU 2548070C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical
- gas
- fluid supply
- tangential
- annular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.The invention relates to a technology for generating gas-droplet jets of increased long-range and can be used in fire fighting equipment, agriculture, irrigation and other industries associated with the need to create long-range gas-liquid jets.
Наиболее близким объектом заявленного устройства является установка для создания газокапельной струи по патенту РФ №2487763, которая содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.The closest object of the claimed device is a device for creating a gas-droplet jet according to the patent of the Russian Federation No. 2487763, which contains a liquid and gas supply system and a gas-dynamic nozzle with a liquid-gas mixing chamber.
Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях. Кроме того, сравнительно невелика мелкодисперсность газокапельных струй.A disadvantage of the known device is the impossibility of increasing, with the help of known means, the range of a gas-droplet jet over 50 m, which is necessary, for example, to extinguish fires in high-rise buildings and high-rise structures. In addition, the fine dispersion of gas-droplet jets is relatively small.
Технический результат - повышение эффективности генерации мелкодисперсных газокапельных струй повышенной дальнобойности.EFFECT: increased generation efficiency of fine gas-droplet jets of increased range.
Это достигается тем, что в способе создания дальнобойной газокапельной струи, заключающемся в том, что систему подачи жидкости в цилиндрическом корпусе организуют по двум направлениям, включающим осевую и тангенциальную подачу жидкости, при этом одновременно осуществляют осевую подачу газа, при этом осевую систему подачи газа осуществляют через кольцевой канал между внутренней поверхностью корпуса, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка, который располагают осесимметрично и коаксиально цилиндрическому корпусу, и закрепляют в нем посредством, по крайней мере, трех радиально расположенных спиц, а осевую подачу жидкости осуществляют через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, при этом тангенциальная подачу жидкости осуществляют через коаксиальные с цилиндрическим корпусом и закрепленные на нем две вихревые кольцевые камеры, разделенные между собой кольцевой перегородкой и имеющие соответственно патрубки для подачи жидкости, при этом в каждой кольцевой камере выполняют, по крайней мере, три подводящих жидкость тангенциальных каналов, и соединяют кольцевые камеры с цилиндрической полостью корпуса, представляющей собой камеру смешения, при этом направление тангенциальных каналов в кольцевых камерах выполняют противоположным, а соосно камере смешения к корпусу прикрепляют профилированное сопло.This is achieved by the fact that in the method of creating a long-range gas-droplet jet, which consists in the fact that the fluid supply system in the cylindrical body is organized in two directions, including axial and tangential fluid supply, while simultaneously providing axial gas flow, while the axial gas supply system is carried out through the annular channel between the inner surface of the housing, made in the form of a cylindrical sleeve, and the outer cylindrical surface of the fluid supply pipe, which is located axially symmetrically and coaxially to the cylindrical body, and is fixed therein by means of at least three radially spaced spokes, and the axial fluid supply is carried out through the inlet pipe and the confuser and cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, while the tangential fluid supply is carried out through coaxial a cylindrical body and two vortex annular chambers fixed on it, separated by an annular partition and respectively having nozzles for supplying liquid, at least three tangential channels supplying liquid are performed in each annular chamber, and the annular chambers are connected to the cylindrical cavity of the housing, which is a mixing chamber, while the direction of the tangential channels in the annular chambers is opposite, and a profiled nozzle is attached to the housing coaxially to the mixing chamber .
На фиг.1 изображено устройство для реализации способа создания дальнобойной газокапельной струи, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 shows a device for implementing the method of creating a long-range gas-droplet jet, figure 2 - section aa of figure 1.
Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи (фиг.1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую и тангенциальную подачу жидкости, а также осевую систему подачи газа через кольцевой канал 17 между внутренней поверхностью корпуса 5, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка 1, который расположен осесимметрично и коаксиально цилиндрическому корпусу 5, и закреплен в нем посредством, по крайней мере, трех радиально расположенных спиц 2. Газ (воздух) подается под давлением, например, от турбокомпрессорной установки, являющейся частью системы подачи газа (на чертеже не показано).A device for creating a long-range gas-droplet jet (Fig. 1) contains a two-way fluid supply system, including an axial and tangential fluid supply, as well as an axial gas supply system through an
Осевая подача жидкости осуществляется через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4.The axial flow of fluid is carried out through the
Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальные с цилиндрическим корпусом 5 и закрепленные на нем две вихревые кольцевые камеры 6 и 15, разделенные между собой кольцевой перегородкой 14, и имеющие соответственно патрубки 7 и 16 для подачи жидкости, при этом в каждой кольцевой камере 6 и 15 выполнены, по крайней мере, три подводящие жидкость тангенциальных каналов 8 и 9 (фиг. 2), соединяющих кольцевые камеры 6 и 15 с камерой смешения 10 корпуса 5, представляющей собой камеру, где происходит образование двухфазного газожидкостного мелкодисперсного потока, при этом направление тангенциальных каналов 8 и 9 в кольцевых камерах 6 и 15 выполнено противоположным. Соосно камере смешения 10 к корпусу 5 прикреплено профилированное сопло, выполненное в виде двух последовательно соединенных конфузоров 11 и 12, причем у первого конфузора 11, соединенного с цилиндрической полостью корпуса 5, угол при вершине конуса конической обечайки меньше, чем у второго конфузора 12, соединенного с выходным соплом 13, поперечное сечение которого на выходе может быть выполнено круглым, прямоугольным или эллиптическим.The tangential fluid supply is carried out through coaxial with a
Способ для создания дальнобойной газокапельной струи осуществляют следующим образом.A method for creating a long-range gas-droplet jet is as follows.
Устройство перемещают в исходное положение с помощью транспортного средства (на чертеже не показано) и направляют в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (на чертеже не показано). Включают турбокомпрессорную установку, являющуюся частью системы подачи газа и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляют в кольцевой канал 17 между внутренней поверхностью корпуса 5, выполненного в виде цилиндрической гильзы, и внешнюю цилиндрическую поверхность подводящего жидкость патрубка 1, а из него - в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного газожидкостного мелкодисперсного потока.The device is moved to its original position using a vehicle (not shown in the drawing) and directed towards the object to which the gas-droplet jet is to be supplied by means of the control action of the nozzle movement control system (not shown in the drawing). The turbocompressor installation is included, which is part of the gas supply system and the accelerated air flow from the output device of the power plant is sent to the
Вихревые потоки жидкости, закрученные в противоположных направлениях жидкости в кольцевых камерах 6 и 15, впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами тангенциальные каналы 8 и 9, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где P - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать:Vortex fluid flows swirling in opposite directions of the liquid in the
P=5,5105 Па;P = 5.5105 Pa;
g=Gввoд/Gвoз=4,9,g = Gin / Gin = 4.9,
где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Tсм=298 K - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом 11; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.where Gin = 26 kg / s is the mass flow rate of water; Gvoz = 5.3 kg / s - mass air flow; Tcm = 298 K is the temperature of the two-phase flow; L = 1500 mm - the length of the
Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале сопла 11 с конфузором 12 и выходным соплом 13. Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.The two-phase flow created in the
Обоснование технического результата по заявке №2014101441/05(002048)The justification of the technical result according to the application No. 2010101441/05 (002048)
Технический результат - повышение эффективности генерации мелкодисперсных газокапельных струй повышенной дальнобойности.EFFECT: increased generation efficiency of fine gas-droplet jets of increased range.
Вихревые потоки жидкости, закрученные в противоположных направлениях жидкости в кольцевых камерах 6 и 15, впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами тангенциальные каналы 8 и 9, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток.Vortex fluid flows swirling in opposite directions of the liquid in the
Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке:The maximum values of the air pressure at the inlet to the nozzle and the relative concentration of water in the two-phase stream are selected from the condition of extremely dense packing of water particles in the air stream:
gP=5,7108 Па,gP = 5.7108 Pa,
где P - давление газа на входе в сопло;where P is the gas pressure at the inlet to the nozzle;
g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке.g is the relative concentration of water in a two-phase flow.
Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105 Па;To achieve the required (over 50 m) range of a gas-droplet jet, the gas (air) pressure at the inlet to the nozzle must exceed P = 5.5105 Pa;
g=Gввoд/Gвoз=4,9,g = Gin / Gin = 4.9,
где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха;where Gin = 26 kg / s is the mass flow rate of water; Gvoz = 5.3 kg / s - mass air flow;
Например, при температуре 25C (по Кельвину Тсм=298 K) - температура (смешанного) двухфазного потока;For example, at a temperature of 25C (Kelvin Tcm = 298 K) - the temperature of the (mixed) two-phase flow;
L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом 11;L = 1500 mm - the length of the
D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.D = 50 microns - the average diameter of water droplets in the air stream.
Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале сопла 11 с конфузором 12 и выходным соплом 13.The two-phase stream created in the
При таких параметрах дальность полета газокапельной струи свыше 50 м.With these parameters, the range of the gas-droplet jet is more than 50 m.
Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.The use of an annular nozzle makes it possible to compact a gas-droplet jet with a relatively uniform distribution of water droplets over the jet cross section.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.The results obtained indicate that a two-phase flow, the parameters of which are selected according to the above conditions, is accelerated in the gas-dynamic housing to a speed at which the range of the gas-droplet jet is 65 m.
Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.The proposed invention can be used in various branches of technology where the generation of long-range gas-droplet jets is required, the flight range of which exceeds 50 m. The invention is most effectively used in fire fighting equipment, especially when fighting fires in hard-to-reach centers and objects, and in agriculture when irrigating land.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101441/05A RU2548070C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101441/05A RU2548070C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2548070C1 true RU2548070C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101441/05A RU2548070C1 (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2548070C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108970825A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-11 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | A kind of gas-liquid mixed jet spray device |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD233490A1 (en) * | 1985-01-02 | 1986-03-05 | Tech Hochschule Magdeburg Otto | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A LUBRICANT |
US5125582A (en) * | 1990-08-31 | 1992-06-30 | Halliburton Company | Surge enhanced cavitating jet |
RU2107554C1 (en) * | 1996-07-08 | 1998-03-27 | Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) | Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet |
RU2184619C1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-07-10 | Душкин Андрей Леонидович | Liquid sprayer (versions) |
RU2243036C1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-12-27 | Закрытое акционерное общество "СИЛЭН" | Method to form a gas-drop jet and a device for its realization |
RU2252080C1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-05-20 | Закрытое акционерное общество "СИЛЭН" | Method and device for two-phase gas-and-droplet jet forming |
RU84715U1 (en) * | 2009-01-22 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | FIRE FIGHTING PLANT |
RU2429918C1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Device for generation of gas-drop jet |
RU2432212C1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Long-range gas-drop jet generator |
RU2482928C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's gas-drop jet generator |
RU2482926C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Long-range gas-drop jet generator |
-
2014
- 2014-01-20 RU RU2014101441/05A patent/RU2548070C1/en active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD233490A1 (en) * | 1985-01-02 | 1986-03-05 | Tech Hochschule Magdeburg Otto | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A LUBRICANT |
US5125582A (en) * | 1990-08-31 | 1992-06-30 | Halliburton Company | Surge enhanced cavitating jet |
RU2107554C1 (en) * | 1996-07-08 | 1998-03-27 | Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) | Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet |
RU2184619C1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-07-10 | Душкин Андрей Леонидович | Liquid sprayer (versions) |
RU2243036C1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-12-27 | Закрытое акционерное общество "СИЛЭН" | Method to form a gas-drop jet and a device for its realization |
RU2252080C1 (en) * | 2003-08-22 | 2005-05-20 | Закрытое акционерное общество "СИЛЭН" | Method and device for two-phase gas-and-droplet jet forming |
RU84715U1 (en) * | 2009-01-22 | 2009-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | FIRE FIGHTING PLANT |
RU2429918C1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-09-27 | Олег Савельевич Кочетов | Device for generation of gas-drop jet |
RU2432212C1 (en) * | 2010-05-14 | 2011-10-27 | Олег Савельевич Кочетов | Long-range gas-drop jet generator |
RU2482928C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov's gas-drop jet generator |
RU2482926C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-05-27 | Олег Савельевич Кочетов | Long-range gas-drop jet generator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108970825A (en) * | 2018-08-09 | 2018-12-11 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | A kind of gas-liquid mixed jet spray device |
CN108970825B (en) * | 2018-08-09 | 2023-07-04 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | Gas-liquid mixed jet injection device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2482928C1 (en) | Kochetov's gas-drop jet generator | |
RU2564278C1 (en) | Kochetov's pneumatic sprayer | |
RU2600901C1 (en) | Kochetov atomizer to spray fluids | |
RU2564281C1 (en) | Kochetov's atomiser to spray fluids | |
RU2011117643A (en) | TWO-COMPONENT NOZZLE, NOZZLE BLOCK AND METHOD FOR SPRAYING FLUIDS | |
US20100032501A1 (en) | Water mist generating head | |
RU2647104C2 (en) | Finely divided liquid sprayer | |
RU2560291C1 (en) | Kochetov's pneumatic atomiser | |
RU2429918C1 (en) | Device for generation of gas-drop jet | |
RU2432212C1 (en) | Long-range gas-drop jet generator | |
US4809911A (en) | High pressure mixing and spray nozzle apparatus and method | |
RU2585628C1 (en) | Kochetov's swirl atomiser | |
RU2576296C1 (en) | Kochetov(s vortex foam generator | |
RU2548070C1 (en) | Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation | |
RU2487763C1 (en) | Gas-drop jet generator | |
RU2482926C1 (en) | Long-range gas-drop jet generator | |
RU2612483C1 (en) | Kochetov's pneumatic nozzle | |
RU2581376C1 (en) | Device for generation of gas-droplet jet | |
RU2645984C1 (en) | Pneumatic nozzle | |
RU2622927C1 (en) | Kochetov's foam generator | |
RU2631277C1 (en) | Vortex atomizer by kochetov | |
RU2624110C1 (en) | Foam generator | |
RU2650124C1 (en) | Pneumatic nozzle | |
RU2543865C1 (en) | Kochetov's device for generating gas-drop jet | |
RU2622793C1 (en) | Kochetov's pneumatic dispenser |