SU1642096A1 - Rotor of wave pressure exchanger - Google Patents

Description

1one

(21)4677636/29(21) 4677636/29

(22)11.04.89(22) 04/11/89

(46) 15.04.91. Бюл. № 14(46) 04/15/91. Bul Number 14

(71)Ворошиловградский машиностроительный институт(71) Voroshilovgrad Machine-Building Institute

(72)А. И. Крайнюк, А. Г. Рыбальченко, В. П. Левчук и В. А. Малыш(72) A. I. Krainyuk, A. G. Rybalchenko, V. P. Levchuk and V. A. Malysh

(53)621.43.052(088.8)(53) 621.43.052 (088.8)

(56)Патент США № 3291380, кл 417-64, 1966.(56) U.S. Patent No. 3291380, Cl. 417-64, 1966.

(54)РОТОР ВОЛНОВОГО ОБМЕННИКА ДАВЛЕНИЯ(54) PRESSURE WAVE EXCHANGER ROTOR

(57)Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам роторов волновых обменников давлени . Целью изобретени   вл етс  повышение КПД путем сни (57) The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for rotors of wave pressure exchangers. The aim of the invention is to increase efficiency by reducing

жени  гидравлических потерь. Ротор волнового обменника давлени  содержит периферийный и внутренний цилиндры 1 и 2, продольные перегородки 3, раздел ющие кольцевой зазор между цилиндрами 1 и 2 на напоро- обменные  чейки. Число перегородок 3 выполнено четным, в средней части каждой второй выполнены выемка с образованием косых внутренних срезов 5 по всей длине перегородки 3, расположенных под острым углом к внутреннему цилиндру 2 Устранение средней части каждой второй перегородки 3 позвол ет объединить две смежные  чейки в одну на основном участке  чейки. Благодар  такому объединению снижаютс  потери энергии волн возмущени , что способствует повышению КПД обменных процессов 3 ил.hydraulic losses. The rotor of the wave pressure exchanger contains peripheral and inner cylinders 1 and 2, longitudinal partitions 3, which divide the annular gap between cylinders 1 and 2 into pressure exchange cells. The number of partitions 3 is made even, in the middle part of each second a notch is made with the formation of oblique internal cuts 5 along the entire length of the partition 3, located at an acute angle to the inner cylinder 2. Elimination of the middle part of each second partition 3 allows to combine two adjacent cells into one section of the cell. Due to such a combination, the energy loss of the disturbance waves is reduced, which contributes to an increase in the efficiency of the exchange processes 3 or less.

SSSS

(Л(L

оabout

-U N3-U N3

О QO ОAbout QO About

Фиг.11

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам роторов волновых обменников давлени , используемых в качестве устройств дл  поддува двигател  внутреннего сгорани .The invention relates to mechanical engineering, in particular, to devices for rotors of wave pressure exchangers used as devices for blowing the internal combustion engine.

Цель изобретени  - повышение КПД путем снижени  гидравлических потерь в роторе волнового обменника.The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing the hydraulic losses in the rotor of the wave exchanger.

На фиг. 1 представлен ротор, вид в аксонометрии; на фиг. 2 - развертка ротора по среднему диаметру относительно окна подвода рабочей среды; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2.FIG. 1 shows a rotor, a perspective view; in fig. 2 - a rotor sweep over the average diameter relative to the working fluid supply window; in fig. 3 shows the node I in FIG. 2

Ротор волнового обменника давлени  содержит периферийный 1 и внутренний 2 цилиндры , продольные перегородки 3, раздел ющие кольцевой зазор между цилиндрами 1 и 2 на напорообменные  чейки 4, число перегородок 3 - четное, в средней части каждой второй выполнена выемка с образованием косых внутренних срезов 5 по всей длине перегородки 3, расположенных под острым углом к внутреннему цилиндру 2.The rotor of the wave pressure exchanger contains peripheral 1 and inner 2 cylinders, longitudinal partitions 3, which divide the annular gap between cylinders 1 and 2 into pressure exchange cells 4, the number of partitions 3 is even, in the middle part of each second there is a notch with formation of oblique internal sections 5 along the entire length of the partition 3, located at an acute angle to the inner cylinder 2.

На фиг. 2 направление вращени  ротора показано стрелкой, область местного отрыва потока в  чейке 4 в начальный период ее подключени  к окну 6 подвода сжимающего газа обозначена О. Пунктирными лини ми F и 2 показаны фронты волн давлени  в смежных  чейках, разделенных между собой усеченной перегородкой 3.FIG. 2, the direction of rotation of the rotor is shown by an arrow, the region of local separation of the flow in cell 4 in the initial period of its connection to the compressing gas supply window 6 is indicated by O. Dotted lines F and 2 show the pressure wave fronts in adjacent cells divided by a truncated partition 3.

При подключении напорообменной  чейки 4 к окну 6 подвода сжимающего газа в период, когда ее входное отверстие частично защемлено, резко расшир етс  поток газа с образованием области местного (во- доворотного) отрыва И. Величина отрывной области и св занные с ней потери резкого расширени  завис т от величины скачка площади на входе в  чейку 4. Уменьшением рассто ни  между перегородками 3 путем увеличени  их количества достигаетс  уменьшение екачка площади и подавление области местного отрыва и входного участка. При этом сокращаетс  период переходного процесса подключени   чейки 4 к окну 6, вследствие чего уменьшаетс  зона перемешивани  сжимающего газа и сжимаемого воздуха в  чейке 4.When connecting the pressure exchange cell 4 to the window 6 for supplying compressive gas during the period when its inlet is partially clamped, the gas flow expands sharply with the formation of a local (water turning) separation region I. The magnitude of the tear-off region and the sharp expansion loss associated with it t from the magnitude of the jump in the area at the entrance to the cell 4. By decreasing the distance between the partitions 3, by increasing their number, a reduction in the area ekachka and suppression of the local separation area and the entrance section is achieved. In this case, the transition period of connecting the cell 4 to the window 6 is shortened, as a result of which the mixing zone of the compressing gas and the compressible air in the cell 4 is reduced.

Распростран ющийс  от окна 6 фронт F волны давлени  в первой (по направлению вращени  ротора) из двух смежных  чеек 4, разделенных между собой усеченной перегородкой 3, несколько опережает фронт F% волны давлени  во второй смежной  чейке 4. Поэтому при достижении фронтом FI первой волны давлени  косого среза 5 усеченной перегородки 3 вследствие кратковременного перепада давлений на нем происходит перетекание части рабочей среды из первой смежной  чейки 4 во вторую. Благодар  тому , что срез 5 расположен под острым углом к поверхности внутреннего цилиндра 2, происходит постепенное перетекание среды иThe front F of the pressure wave propagating from window 6 in the first (in the direction of rotation of the rotor) of two adjacent cells 4, separated by a truncated partition 3, is slightly ahead of the front F% of the pressure wave in the second adjacent cell 4. Therefore, when the front of FI reaches the first wave pressure oblique shear 5 of the truncated septum 3 due to a short-term pressure drop on it, a part of the working medium flows from the first adjacent cell 4 to the second. Due to the fact that the cut 5 is located at an acute angle to the surface of the inner cylinder 2, there is a gradual flow of medium and

выравнивание давлени  газа между этими  чейками 4. Это способствует уменьшению потерь при сли нии потоков на внутреннем срезе 5 усеченной перегородки 3.equalizing the gas pressure between these cells 4. This helps to reduce losses when the flows at the internal section 5 of the truncated septum 3 are reduced.

Аналогична  картина имеет место и при поступлении воздуха в  чейку 4 с правогоA similar picture occurs when air enters cell 4 from the right

0 конца при ее подключении к окну 6 подвода свежего воздуха (не показано). В средней части кажда  пара смежных  чеек 4 образует общий канал, на прот жении которого вли ние пограничного сло  и трени  о0 end when it is connected to the window 6 for supplying fresh air (not shown). In the middle part, each pair of adjacent cells 4 forms a common channel, during which the influence of the boundary layer and friction

J- стенки перегородок 3 уменьшаетс . Помимо уменьшени  распределенных потерь на трение , на участке объединени  смежных  чеек 4 достигаетс  уменьшение подогрева сжимаемого воздуха от стенок перегородок 3, что  вл етс  целесообразным с точки зрени The J-walls of the partitions 3 are reduced. In addition to reducing the distributed friction losses, at the site of combining adjacent cells 4, a reduction in the heating of compressible air from the walls of the partitions 3 is achieved, which is reasonable from the point of view

0 повышени  плотности наддувочного воздуха.0 increase the density of the charge air.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ротор волнового обменника давлени , содержащий переферийный и внутренний ци- 5 линдры, а также продольные перегородки, раздел ющие кольцевой зазор между цилиндрами на напорообменные  чейки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД путем снижени  гидравлических потерь , число перегородок выполнено четным, а в средней части каждой второй перегородки выполнена выемка с образованием косых внутренних срезов по всей длине перегородки , расположенных под острым углом к внутреннему цилиндру.A rotor of the wave pressure exchanger containing peripheral and inner cylinders, as well as longitudinal partitions dividing the annular gap between the cylinders into pressure exchange cells, characterized in that, in order to increase efficiency by reducing hydraulic losses, the number of partitions is even and the middle part of each second partition is made with the formation of oblique internal sections along the entire length of the partition, located at an acute angle to the internal cylinder. V//////AV ////// A x -vv4 v - фиг . Zx -vv4 v - FIG. Z