RU2630812C1 - Устройство изменения направления движения подвижной среды - Google Patents
Устройство изменения направления движения подвижной среды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630812C1 RU2630812C1 RU2016140022A RU2016140022A RU2630812C1 RU 2630812 C1 RU2630812 C1 RU 2630812C1 RU 2016140022 A RU2016140022 A RU 2016140022A RU 2016140022 A RU2016140022 A RU 2016140022A RU 2630812 C1 RU2630812 C1 RU 2630812C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- box
- longitudinal axis
- faces
- moving medium
- angle
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 1
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 102220638341 Spartin_F24D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 102220489711 Ubiquitin-like modifier-activating enzyme ATG7_F15D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 1
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
- F15D1/00—Influencing flow of fluids
- F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
- F15D1/04—Arrangements of guide vanes in pipe elbows or duct bends; Construction of pipe conduit elements for elbows with respect to flow, e.g. for reducing losses of flow
Landscapes
- Air-Flow Control Members (AREA)
Abstract
Устройство предназначено для изменения направления движения подвижной среды. Устройство содержит суживающийся короб 1, на боковой стороне которого последовательно расположены выпускные щелевые отверстия 8, а кроме того, на боковой стороне короба 1 поперек его продольной оси последовательно расположены прямые треугольные призмы 4, их первые грани 5 - контактные, размещены на боковой стороне короба 1 и открыты в сторону полости короба 1, вторые грани 6 - рабочие, в них по середине выполнены выпускные щелевые отверстия 8 с разворотом вдоль продольной оси короба 1, причем рабочие грани 6 расположены к продольной оси короба 1 под углом Φ (град), определяемым формулой
где Τ - угол заданного изменения направления подвижной среды в пределах 60°≤Τ≤150°, отчитываемый от первоначального направления подвижной среды и, соответственно, от продольной оси суживающегося короба 1. Изобретение позволяет: изменить направление движения подвижной среды в заданном направлении и обеспечить равномерное распределение расхода подвижной среды в продольном направлении и симметричность относительно плоскости изменения ее направления. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для изменения направления движения подвижной среды и может быть использовано, например, в воздухоподогревателях теплоэнергетики.
Известно устройство для изменения направления протекающей в трубопроводе среды с множеством отдельных труб и, по меньшей мере, с одной первой перфорированной пластиной и одной второй перфорированной пластиной с множеством выемок (RU, №2392531 С2, МПК F16L 43/00, F15D 1/04, 2007 г.). Причем первая перфорированная пластина в зоне входа и вторая перфорированная пластина в зоне выхода расположены для удержания и направления отдельных труб. Количество выемок в обеих перфорированных пластинах соответствует количеству отдельных труб, которые в средней зоне соответственно имеют изгиб под заданным углом изгиба, который соразмерен таким образом, что отдельные трубы образуют пучок с поперечным сечением, в основном, круглой формы. Отдельные трубы в пучке расположены в основном параллельно друг другу, и зона входа и выхода каждой отдельной трубы выполнены прямыми, при этом отдельные трубы или выемки в перфорированных пластинах расположены в концентрических кольцевых слоях и отдельные трубы имеют одинаковый внутренний диаметр d.
Недостатком настоящего устройства является сложность его конструкции, что приводит к большому сопротивлению протекающей через него подвижной среды.
Наиболее близким по технической сущности является аэродинамический короб (СССР, авторское свидетельство №211774, МПК F17D 1/04, F24F 9/00, F24D 13/04, 1966 г.), состоящий из сужающегося короба, на боковой стороне которого последовательно расположены выпускные щелевые отверстия. Днище короба выполнено гофрированным. Воздух в короб поступает с его торцевой стороны. Настоящее изобретение предназначено для изменения направления движения потоков воздуха.
Недостатком этого изобретения является невозможность обеспечить перпендикулярный выход потоков воздуха по всей длине аэродинамического короба, так как выходящие из него струи воздуха сохраняют продольный импульс первоначального направления, что приводит к изменению направления движения на угол 60° и рассеянию струй вокруг этого направления.
Технической задачей изобретения является изменение направления движения подвижной среды в заданном направлении на угол в пределах 60°÷150°, отчитываемый от первоначального направления подвижной среды и, соответственно, от продольной оси суживающегося короба.
Поставленная техническая задача решается тем, что устройство изменения направления движения подвижной среды содержит суживающийся короб, на боковой стороне которого последовательно расположены выпускные щелевые отверстия. Новым согласно изобретению является расположение на боковой стороне короба поперек его продольной оси последовательно прямых треугольных призм, их первые грани - контактные, размещены на боковой стороне короба и открыты в сторону полости короба, вторые грани - рабочие, в них по середине выполнены выпускные щелевые отверстия с разворотом вдоль продольной оси короба, причем рабочие грани расположены к продольной оси короба под углом Φ (град), определяемым формулой
где Τ - угол заданного изменения направления подвижной среды в пределах 60°≤Τ≤150°, отчитываемый от первоначального направления подвижной среды и, соответственно, от продольной оси суживающегося короба.
Длина прямых треугольных призм равна ширине боковой стороны короба, на которой они расположены.
Прямые треугольные призмы с выпускными щелевыми отверстиями в их рабочих гранях выполнены одинаковых размеров.
Третьи грани прямых треугольных призм - тыльные, выполнены под углом 90° к рабочим граням.
На фиг. 1 - устройство изменения направления движения подвижной среды, вид сверху; на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1.
Устройство изменения направления движения подвижной среды содержит суживающийся короб 1, который присоединен к трубопроводу 2, подающему в него подвижную среду. На боковой стороне короба 1, противоположной стороне 3 сужения короба 1, последовательно расположены поперек его продольной оси прямые треугольные призмы 4. Функциональными гранями прямых треугольных призм 4 являются: контактные грани 5 (совмещены с боковой поверхностью короба 1), рабочие грани 6 и тыльные грани 7. Контактные грани 5 открыты в направлении полости короба 1. Рабочие грани 6 расположены к продольной оси короба под углом Φ (град), определяемым формулой
где Τ - угол заданного изменения направления подвижной среды в пределах 60°≤Τ≤150°, отчитываемый от первоначального направления подвижной среды и, соответственно, от продольной оси суживающегося короба. Тыльные грани 7 установлены под углом 90° к рабочим граням 6 прямых треугольных призм 4. По середине рабочих граней 6 выполнены выпускные щелевые отверстия 8 с разворотом вдоль продольной оси короба 1. Длина прямых треугольных призм 4 равна ширине стороны суживающего короба 1, на которой они расположены.
Устройство изменения направления движения подвижной среды работает следующим образом.
Подвижная среда по подающему трубопроводу 2 поступает в суживающийся короб 1, откуда она через выпускные щелевые отверстия 8 в рабочих гранях 6 прямых треугольных призм 4 выходит в окружающую среду. Суживающаяся форма короба 1 создает постоянство статического давления подвижной среды по всей его длине, что обеспечивает равномерный расход подвижной среды через все выпускные щелевые отверстия 8 в окружающую среду.
Расположение рабочих граней 6 к продольной оси короба под углом Φ (град), определяется формулой
где Τ - угол заданного изменения направления подвижной среды в пределах 60°≤Τ≤150°, отсчитываемый от продольной оси суживающегося короба 1 и, соответственно, продольной оси потока подвижной среды.
Математическое моделирование устройства изменения направления движения подвижной среды показало, что вышеуказанная формула 
действительна в пределах угла Φ=60°…150°, отсчитываемого от продольной оси суживающего короба 1 и, соответственно, от продольной оси потока подвижной среды.
По вышеуказанной формуле можно рассчитать и установить заданный угол выхода струй подвижной среды по отношению к первоначальному направлению подвижной среды и, соответственно, к продольной оси суживающегося короба 1.
Пример 1. Для выхода струй подвижной среды под углом Т=70° из щелевых отверстий 8 на прямых треугольных призмах 4 рабочие грани 6 должны быть расположены под углом Ф=7,5° к продольной оси суживающегося короба 1.
Пример 2. Для выхода струй подвижной среды под углом Т=90° из щелевых отверстий 8 на прямых треугольных призмах 4 рабочие грани 6 должны быть расположены под углом Ф=15° к продольной оси суживающегося короба 1.
Пример 3. Для выхода струй подвижной среды под углом Т=120° из щелевых отверстий 8 на прямых треугольных призмах 4 рабочие грани 6 должны быть расположены под углом Ф=30° к продольной оси суживающегося короба 1.
Из-за расположения прямых треугольных призм 4 на боковой стороне суживающегося короба 1 и поперек продольной его оси образуются полости, в которых происходит торможение подвижной среды, вследствие чего уменьшается ее продольный импульс первоначального направления, при этом направление изменения подвижной среды становится зависимым от угла Φ наклона рабочих граней 6 прямых треугольных призм 4 относительно первоначального направления подвижной среды.
Выполнение выпускных щелевых отверстий 8 по середине рабочих граней 6 и с разворотом вдоль продольной оси суживающего короба 1 обеспечивает симметричность расхода подвижной среды относительно плоскости изменения ее направления.
Выполнение длин треугольных призм 4 равными ширине боковой стороны суживающего короба 1 создает условия для одинакового истечения подвижной среды через все выпускные щелевые отверстия 8.
Расположение тыльных граней 7 под углом 90° к их рабочим граням 6 в треугольных призмах 4 является оптимальным, поскольку тем самым оказывается минимальное их влияние на поток подвижной среды, исходящий из выпускных щелевых отверстий 8 в окружающую среду, обеспечивается дополнительная жесткость конструкции устройства.
Изобретение позволяет: изменить направление движения подвижной среды в заданном направлении и обеспечить равномерное распределение расхода подвижной среды в продольном направлении и симметричность относительно плоскости изменения ее направления. Изобретение может быть использовано, например, в качестве инжектора в подогревателе воздуха дымовыми газами на тепловых станциях.
Claims (6)
1. Устройство изменения направления движения подвижной среды, содержащее суживающийся короб, на боковой стороне которого последовательно расположены выпускные щелевые отверстия, отличающееся тем, что на боковой стороне короба поперек его продольной оси последовательно расположены прямые треугольные призмы, их первые грани - контактные, размещены на боковой стороне короба и открыты в сторону полости короба, вторые грани - рабочие, и в них по середине выполнены выпускные щелевые отверстия с разворотом вдоль продольной оси короба, причем рабочие грани расположены к продольной оси короба под углом Ф (град), определяемым формулой
где Т - угол заданного изменения направления подвижной среды в пределах 60°≤Т≤150°, отчитываемый от первоначального направления подвижной среды и, соответственно, от продольной оси суживающегося короба.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина прямых треугольных призм равна ширине боковой стороны короба, на которой они расположены.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что прямые треугольные призмы с выпускными щелевыми отверстиями в их рабочих гранях выполнены одинаковых размеров.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в прямых треугольных призмах третьи грани - тыльные, выполнены под углом 90° к рабочим граням.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140022A RU2630812C1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Устройство изменения направления движения подвижной среды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140022A RU2630812C1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Устройство изменения направления движения подвижной среды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630812C1 true RU2630812C1 (ru) | 2017-09-13 |
Family
ID=59893899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016140022A RU2630812C1 (ru) | 2016-10-11 | 2016-10-11 | Устройство изменения направления движения подвижной среды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630812C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211774A1 (ru) * | В. П. Ефременко | Аэродинамический короб | ||
| US4919170A (en) * | 1987-08-08 | 1990-04-24 | Veba Kraftwerke Ruhr Aktiengesellschaft | Flow duct for the flue gas of a flue gas-cleaning plant |
| SU1613716A1 (ru) * | 1989-01-25 | 1990-12-15 | Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Участок трубопровода с поворотом |
| RU2321778C2 (ru) * | 2003-09-25 | 2008-04-10 | Тронокс Эл-Эл-Си | Изменение направления потока текучей среды |
| RU2392531C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2010-06-20 | Эндерсс+Хаузер Флоутек Аг | Устройство для изменения направления протекающей в трубопроводе среды |
| US20110241334A1 (en) * | 2010-04-04 | 2011-10-06 | Kawano Giken Co., Ltd. | Discharge elbow provided with guide vanes |
-
2016
- 2016-10-11 RU RU2016140022A patent/RU2630812C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU211774A1 (ru) * | В. П. Ефременко | Аэродинамический короб | ||
| US4919170A (en) * | 1987-08-08 | 1990-04-24 | Veba Kraftwerke Ruhr Aktiengesellschaft | Flow duct for the flue gas of a flue gas-cleaning plant |
| SU1613716A1 (ru) * | 1989-01-25 | 1990-12-15 | Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Участок трубопровода с поворотом |
| RU2321778C2 (ru) * | 2003-09-25 | 2008-04-10 | Тронокс Эл-Эл-Си | Изменение направления потока текучей среды |
| RU2392531C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2010-06-20 | Эндерсс+Хаузер Флоутек Аг | Устройство для изменения направления протекающей в трубопроводе среды |
| US20110241334A1 (en) * | 2010-04-04 | 2011-10-06 | Kawano Giken Co., Ltd. | Discharge elbow provided with guide vanes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bayazit et al. | Perforated plates for fluid management: Plate geometry effects and flow regimes | |
| Zheng et al. | Laminar heat transfer simulations for periodic zigzag semicircular channels: Chaotic advection and geometric effects | |
| CN101371068B (zh) | 用于偏转管道中流动的介质的装置 | |
| Ahmadpour et al. | Numerical simulation of two-phase gas–liquid flow through gradual expansions/contractions | |
| CN105486141A (zh) | 用于热交换器的管 | |
| US20180280900A1 (en) | Fluid Mixing Device | |
| Katti et al. | Pressure distribution on a semi-circular concave surface impinged by a single row of circular jets | |
| Kawahara et al. | Characteristics of gas–liquid two-phase flows through a sudden contraction in rectangular microchannels | |
| Hao et al. | Analysis of the transition from laminar annular flow to intermittent flow of steam condensation in noncircular microchannels | |
| RU2630812C1 (ru) | Устройство изменения направления движения подвижной среды | |
| JP2013057390A (ja) | 壁面上の流れに対する渦発生器 | |
| Pochwała et al. | Analysis of applicability of flow averaging Pitot tubes in the areas of flow disturbance | |
| Daneshfaraz et al. | Numerical investigation on the effect of sudden contraction on flow behavior in a 90-degree bend | |
| Smyk et al. | Tabular air deflector in ventilation ducts | |
| Hameed et al. | Experimental and numerical investigation to evaluate the performance of triangular finned tube heat exchanger | |
| JP5841247B2 (ja) | 金属ストリップを被覆する被覆工程でガス噴射を生成する装置 | |
| CN112149248A (zh) | 一种均匀流场发生器的设计方法 | |
| Li et al. | Numerical study of droplet formation in the T-junction microchannel with wall velocity slip | |
| CN111655360B (zh) | 经改进的混合器管道及使用其的过程 | |
| US1145222A (en) | Means for increasing the velocity of fluids for metering purposes. | |
| JP2011508193A (ja) | 乱流インデューサを備えた熱式流量センサー | |
| Cherniuk et al. | Coefficient of flow rate of inlet cylindrical nozzles with lateral orthogonal inflow | |
| KR101989844B1 (ko) | 유동 균일화 장치 | |
| Benderskiy et al. | Formation of vortex structures in channels with mass injection and their interaction with surfaces in solid-fuel rocket engines | |
| Filkin et al. | Development of methods of gas flow computation in short diffusers |