RU2061912C1 - Jet device - Google Patents
Jet device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061912C1 RU2061912C1 RU94007544A RU94007544A RU2061912C1 RU 2061912 C1 RU2061912 C1 RU 2061912C1 RU 94007544 A RU94007544 A RU 94007544A RU 94007544 A RU94007544 A RU 94007544A RU 2061912 C1 RU2061912 C1 RU 2061912C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- section
- paragraphs
- facing
- ribs
- Prior art date
Links
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к струйной технике и может быть использовано при перекачивании различных сред. The invention relates to inkjet technology and can be used for pumping various media.
Известен эжектор (струйный аппарат) [1] содержащий активное сопло, камеру смешения и разделители потока активной среды в виде колец, установленных концентрично в камере смешения на радиальных опорах за выходным сечением активного сопла. Known ejector (inkjet apparatus) [1] containing the active nozzle, the mixing chamber and the separators of the active medium flow in the form of rings mounted concentrically in the mixing chamber on radial bearings behind the exit section of the active nozzle.
Недостатками такого эжектора являются его низкий КПД из-за повышенного гидравлического сопротивления разделителей потока при проходе через них активной среды, а также из-за затрудненного доступа пассивной среды к внутренним разделителям потока, расположенным ближе к оси эжектора. The disadvantages of such an ejector are its low efficiency due to the increased hydraulic resistance of the flow separators when an active medium passes through them, as well as due to the difficult access of the passive medium to the internal flow dividers located closer to the axis of the ejector.
Конструктивно наиболее близким к предложенному является струйный аппарат (эжектор) [2] содержащий активное сопло и камеру смешения с диффузором и разделителями потока, установленными за выходным срезом сопла, которое выполнено кольцевым, разделители потока выполнены в виде стержней, последние размещены напротив выходного отверстия сопла равномерно к симметрично оси эжектора, и в поперечном сечении стержня выполнены с острым углом, обращенным в сторону выходного среза сопла, при этом внутренний конец каждого разделителя потока размещается внутри окружности, описанной меньшим радиусом кольцевого активного сопла, а наружный конец каждого разделителя потока размещается за пределами окружности, описанной большим радиусом кольцевого активного сопла, причем наружные концы каждого разделителя потока соединены между собой за пределами последней окружности, внутренние концы внутри окружности, описанной меньшим радиусом сопла, а разделители потока установлены с возможностью вращательного колебательного движения относительно оси эжектора. Structurally, the closest to the proposed one is a jet apparatus (ejector) [2] containing an active nozzle and a mixing chamber with a diffuser and flow dividers installed behind the nozzle exit cut, which is circular, the flow dividers are made in the form of rods, the latter are placed uniformly opposite the nozzle exit symmetrically to the axis of the ejector, and in the cross section of the rod are made with an acute angle facing the exit section of the nozzle, while the inner end of each flow separator is placed extend inside the circle described by the smaller radius of the annular active nozzle, and the outer end of each flow separator is located outside the circle described by the large radius of the annular active nozzle, the outer ends of each flow separator being connected to each other outside the last circle, the inner ends inside the circle described by the smaller the radius of the nozzle, and the flow dividers are mounted with the possibility of rotational oscillatory motion relative to the axis of the ejector.
Недостатком такого струйного аппарата является его низкий КПД из-за дорасширения активной среды на выходе из сопла в направлении к боковой поверхности приемной камеры, а также перемещения периферийных слоев активной среды в том же направлении при проходе через разделители потока, что приводит к потере энергии активной среды и ухудшение условий для взаимодействия двух сред. The disadvantage of such an inkjet apparatus is its low efficiency due to the extension of the active medium at the exit from the nozzle towards the side surface of the receiving chamber, as well as the movement of the peripheral layers of the active medium in the same direction when passing through the flow dividers, which leads to a loss of energy of the active medium and worsening conditions for the interaction of the two environments.
Технической задачей является повышение КПД. The technical task is to increase efficiency.
Указанная техническая задача достигается тем, что в известном струйном аппарате, содержащем кольцевое активное сопло с центральным каналом для пассивной среды, приемную камеру и камеру смешения с диффузором, за выходным сечением сопла коаксиально последнему установлен насадок, примыкающий к выходному сечению сопла, при этом внутренний радиус каждого сечения насадка по меньшей мере равен большему радиусу кольцевого активного сопла. The specified technical problem is achieved by the fact that in the known jet apparatus containing an annular active nozzle with a central channel for a passive medium, a receiving chamber and a mixing chamber with a diffuser, nozzles are installed coaxially to the last nozzle section adjacent to the nozzle exit section, while the inner radius each section of the nozzle is at least equal to the larger radius of the annular active nozzle.
Анализ известных технических решений аналога и прототипа в исследуемой области, т. е. струйных аппаратов, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками, описывающими заявляемый струйный аппарат, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия". An analysis of the known technical solutions of the analogue and the prototype in the studied area, i.e., inkjet apparatuses, allows us to conclude that there are no signs in them that are similar to the essential distinguishing features that describe the inventive inkjet apparatus, and to recognize the claimed solution meets the criterion of "significant differences".
В частности, не известны струйные аппараты, в которых за выходным сечением сопла коаксиально последнему был бы установлен насадок, примыкающий к выходному сечению сопла, при этом внутренний радиус входного сечения насадка по меньшей мере был бы равен большему радиусу кольцевого активного сопла. In particular, jet devices are not known in which a nozzle adjacent to the output section of the nozzle would be installed coaxially to the last nozzle exit section, while the inner radius of the nozzle inlet section would be at least equal to a larger radius of the annular active nozzle.
На фиг. 1 представлен продольный разрез струйного аппарата; на фиг. 2 - продольный разрез струйного аппарата; на фиг. 3 насадок; на фиг. 4 - насадок; на фиг. 5 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 6 сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 сечение на фиг. 3; на фиг. 8 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 9 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг.10 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 11 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 12 сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 13 сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 14 сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 15 сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 16 сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 17 сечение Г-Г на фиг. 11; на фиг. 18 насадок; на фиг. 19 насадок; на фиг. 20 насадок; на фиг. 21 сечение А-А фиг. 3; на фиг. 22 сечение Г-Г фиг. 11; на фиг. 23 ребро насадка; на фиг. 24 ребро насадка; на фиг. 25 насадок с ребрами; на фиг. 26 насадок с ребрами; на фиг. 27 насадок с ребрами; на фиг. 28 насадок с ребрами; на фиг. 29 насадок с ребрами; на фиг. 30 насадок с ребрами; на фиг. 31 насадок с ребрами; на фиг. 32 насадок с ребрами; на фиг. 33 - ребро (разделитель потока); на фиг. 34 насадок с ребрами; на фиг. 35 - насадок с ребрами; на фиг. 36 сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 37 сечение Б-Б на фиг. 5. In FIG. 1 shows a longitudinal section of an inkjet apparatus; in FIG. 2 is a longitudinal section of an inkjet apparatus; in FIG. 3 nozzles; in FIG. 4 - nozzles; in FIG. 5, section AA in FIG. 3; in FIG. 6 section BB in FIG. 5; in FIG. 7 section in FIG. 3; in FIG. 8, section AA in FIG. 3; in FIG. 9 is a section BB in FIG. 4; 10, section AA in FIG. 3; in FIG. 11, section AA in FIG. 3; in FIG. 12, section G-D in FIG. eleven; in FIG. 13 section GG in FIG. eleven; in FIG. 14, section AA in FIG. 3; in FIG. 15 cross-section GG in FIG. eleven; in FIG. 16 section GG in FIG. eleven; in FIG. 17 section GG in FIG. eleven; in FIG. 18 nozzles; in FIG. 19 nozzles; in FIG. 20 nozzles; in FIG. 21 section AA of FIG. 3; in FIG. 22 section GG of FIG. eleven; in FIG. 23 rib nozzle; in FIG. 24 rib nozzle; in FIG. 25 nozzles with ribs; in FIG. 26 nozzles with ribs; in FIG. 27 nozzles with ribs; in FIG. 28 nozzles with ribs; in FIG. 29 nozzles with ribs; in FIG. 30 nozzles with ribs; in FIG. 31 nozzles with ribs; in FIG. 32 nozzles with ribs; in FIG. 33 - rib (stream splitter); in FIG. 34 nozzles with ribs; in FIG. 35 - nozzles with ribs; in FIG. 36 section BB in FIG. 5; in FIG. 37 section BB in FIG. 5.
В струйном аппарате (см. фиг. 1, 2), содержащем кольцевое активное сопло 1 с центральным каналом 2 для пассивной среды, приемную камеру 3 и камеру смешения 4 с диффузором 5, за выходным сечением сопла 1 коаксиально последнему 1 установлен насадок 6, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 по меньшей мере равен большему радиусу r2 (r1 ≥ r2) кольцевого активного сопла 1.In an inkjet apparatus (see Fig. 1, 2) containing an annular
При этом образующая 7 внутренней поверхности насадка 6 может быть выполнена в форме прямой линии, параллельной оси сопла 1 (см. фиг. 1); образующая 7 внутренней поверхности насадка 6 может быть выполнена на начальном участке 8, примыкающем к выходному сечению сопла 1, в форме кривой линии, каждая точка которой в направлении к диффузору 5 отстоит на большем расстоянии от оси сопла 1 (аппарата), а на последующем участке 9 продолжением этой кривой линии является прямая, параллельная оси сопла 1 (см. фиг. 1, 3); образующая 7 внутренней поверхности насадка 6 может быть выполнена в форме кривой линии, по крайней мере каждая точка которой в направлении к диффузору 5 отстоит на большем расстоянии от оси сопла 1 (фиг.1, 4); по меньшей мере участок 10 насадка 6, обращенный в сторону к диффузору 5, может быть выполнен гофрированным, при этом торцы 11 каждого внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6, обращенные в сторону выходного сечения сопла 1, выполнены герметичными с образованием входной кромки 13 (см. фиг. 1, 5, 6); каждое ребро 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 может быть вытянуто в продольном аппарату направлении (см. фиг. 5); каждое ребро 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 может быть расположено под углом Φ к плоскости, совпадающей с осью аппарата и с вершиной одного из сечений соответствующего ребра 12, обеспечивая закрутку потока (см. фиг. 7); входной торец 11 внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 8); входная кромка 13 внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 может быть выполнена острой (см. фиг. 5); вершина 14 по крайней мере каждого внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 по крайней мере в каждом его сечении может располагаться в направлении к диффузору 5 на увеличивающемся расстоянии от оси аппарата (см. фиг. 9); вершина 14 по крайней мере каждого внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 по крайней мере в каждом его сечении может располагаться на одинаковом расстоянии от оси аппарата (см. фиг. 5); вершина 14 по крайней мере каждого внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 по крайней мере в каждом его сечении может располагаться на уменьшающемся расстоянии от оси аппарата в направлении к диффузору 5 (см. фиг. 10); на внутренней поверхности насадка 6 могут быть равномерно относительно оси последнего 6 расположены ребра 15 (разделители потока), герметично соединенные по линии пересечения с боковой поверхностью насадка 6, передний торец 16 которых обращен к выходному сечению сопла 1, а каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 15 вытянуто в направлении к оси аппарата (см. фиг. 11, 12); передний торец 16 каждого ребра 15, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 11, 12); передний торец 16 каждого ребра 15, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен с острой входной кромкой 17 (см. фиг. 11, 13); по крайней мере каждое ребро 15 может быть выполнено пустотелым, при этом торцы 18 и 19 по крайней мере каждого ребра 15, один из которых 18 обращен в сторону диффузора 5, а другой 19 к боковой поверхности приемной камеры 3, могут быть выполнены открытыми (см. фиг. 1, 14, 15); торцевые кромки 20 по крайней мере каждого ребра 15, обращенные к оси аппарата, могут быть соединены между собой на оси последнего (см. фиг. 13); торцевые кромки 20 по крайней мере каждого ребра 15, обращенные к оси аппарата, могут быть расположены по крайней мере внутри цилиндра, описанного меньшим радиусом r3 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг. 12); торцевые кромки 20 по крайней мере каждого ребра 15, обращенные к оси аппарата и расположенные по крайней мере внутри цилиндра, описанного меньшим радиусом r3 кольцевого активного сопла 1, могут быть соединены с кольцом 21 по наружной поверхности последнего 21 (см. фиг. 16, 17); передний торец кольца 21, обращенный в сторону сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 16, 17); передний торец кольца 21, обращенный в сторону сопла 1, может быть выполнен с острой входной кромкой (см. фиг. 16, 17); ширина каждого поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15 может увеличиваться в направлении к диффузору 5 (см. фиг. 1, 11, 14); ширина каждого поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15 может увеличиваться в направлении к диффузору 5 по меньшей мере на начальном участке, обращенном к соплу 1 (см. фиг. 1, 11, 14); к открытому торцу 19 по крайней мере каждого пустотелого ребра 15, обращенному к боковой поверхности приемной камеры 3, вплотную может примыкать конфузорный участок 22 входной для пассивной среды, расположенный снаружи насадка 6 (см. фиг. 18); конфузорный входной участок 22, примыкающий к открытому торцу 19 по крайней мере каждого ребра 15, обращенному к боковой поверхности приемной камеры 3, может быть выполнен корончатой формы (см. фиг. 18); конфузорный входной участок 22, примыкающий к открытому торцу 19 по крайней мере каждого ребра 15, обращенному к боковой поверхности приемной камеры 3, может быть выполнен конусообразной формы (см. фиг. 18); по крайней мере каждое ребро 15 может быть соединено с внутренней поверхностью насадка 6 по всей его длине (см. фиг. 19); по крайней мере каждое ребро 15 может быть соединено с внутренней поверхностью насадка 6 на части длины последнего, обращенной к диффузору 5 (см. фиг. 18); по крайней мере каждое ребро 15 может выступать за выходное сечение насадка 6 в направлении к диффузору 5 и одновременно за цилиндрическую поверхность, описанную наружным радиусом r4 насадка 6 в его выходном сечении, в направлении к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 1, 20); кромка 17 переднего торца 16 по крайней мере каждого ребра 15 насадка 6, обращенного к выходному сечению сопла 1, может быть по крайней мере целиком (вся) расположена в одной и той же плоскости, перпендикулярной оси аппарата (см. фиг. 1, 13); кромка 17 переднего торца 16 по крайней мере каждого ребра 15 насадка 6, обращенного к выходному сечению сопла 1, может быть расположена под углом к плоскости, перпендикулярной оси струйного аппарата (см. фиг. 1, 13); задний торец 18 по крайней мере каждого ребра 15 насадка 6, обращенный к диффузору 5, по крайней мере целиком (полностью) может быть расположен в одной и той же плоскости, перпендикулярной оси аппарата (см. фиг. 1, 14); задний торец 18 по крайней мере каждого ребра 15 насадка 6, обращенный к диффузору 5, может быть расположен под углом к плоскости, перпендикулярной оси аппарата (см. фиг. 1, 14); ребра 15 насадка 6 могут быть выполнены винтовыми, обеспечивающими закрутку потока (см. фиг. 21); каждое ребро 15 может быть выполнено винтовым по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения ребра 15 на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 1, 22); выпуклая боковая стенка 23 по крайней мере каждого пустотелого ребра 15, расположенного на внутренней поверхности насадка 6, может быть выполнена укороченной в сравнении с вогнутой стенкой 24 того же ребра 15 на участке 25, обращенном к диффузору 5 (в направлении к диффузору) (см. фиг. 1, 23); боковые участки по крайней мере обеих стенок 23 и 24 по крайней мере всех пустотелых ребер 15, расположенных на внутренней поверхности насадка 6, примыкающие к торцам ребер 15, обращенным в сторону диффузора 5, могут быть выполнены гофрированными, при этом гофры 26 имеют продольное аппарату направление (см. фиг. 23); насадок 6, примыкающий к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен зацело с последним (см. фиг. 1, 2); насадок 6 с ребрами 12 гофрированной поверхности 10, расположенными под углом v к плоскости, совпадающей с осью аппарата и с вершиной одного из сечений соответствующего ребра 12, при подаче активной среды приводится во вращение последней (см. фиг. 1, 2, 7); по крайней мере ребро 15, расположенное на внутренней поверхности насадка 6, по крайней мере в каждом своем поперечном сечении может быть выполнено несимметричного профиля, обеспечивающего при работе аппарата вращение насадка 6 с указанными ребрами 15 (см. фиг. 1, 2, 24); насадок 6 с винтовыми ребрами 15 при работе аппарата потоком активной среды может приводиться во вращение (см. фиг. 1, 21, 22); внутри насадка 6 на оси, совпадающей с осью последнего 6, могут быть равномерно относительно оси размещены и жестко соединены с последней ребра 27 (разделители потока), между торцами 28 которых, обращенных к внутренней поверхности насадка 6, и внутренней поверхностью последнего 6 образован зазор d, а при работе аппарата указанные ребра 27, закрепленные на оси, приводятся во вращение потоком активной среды (см. фиг. 25); внутри насадка 6 соосно последнему 6 может быть установлен обтекатель 29, острием 30 обращенный в сторону, противоположную движению активной среды, при этом максимальный радиус r5 наружной поверхности обтекателя 29 меньше радиуса r6 центрального отверстия 2 в выходном сечении сопла 1 для пассивной среды, а на боковой поверхности обтекателя 29 равномерно относительно его оси размещены и жестко соединены с последним ребра 30 (разделители потока), между торцами 31 которых, обращенных к внутренней поверхности насадка 6, и внутренней поверхностью последнего 6 образован зазор d, а при работе аппарата указанные ребра 30, закрепленные на обтекателе 29, приводятся во вращение потоком активной среды (см. фиг. 1, 26); по крайней мере каждое ребро 27, 30 по крайней мере в каждом своем поперечном сечении может быть выполнено несимметричного профиля, благодаря чему при работе аппарата указанные ребра потоком активной среды приводятся во вращение (см. фиг. 24); каждое ребро 27, 30 может быть выполнено по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения ребра на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 22); передний торец 32 каждого ребра 27, 30, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы, а каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 27, 30 вытянуто в направлении к оси аппарата и при этом по крайней мере в каждом своем поперечном сечении по крайней мере каждое ребро 27, 30 выполнено с увеличивающейся шириной в направлении к диффузору по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 1, 25, 26); передняя кромка 33 каждого ребра 27, 30, обращенная к выходному сечению сопла 1, может быть выполнена острой (см. фиг. 27); образующая 7 внутренней поверхности насадка 6 может быть выполнена ступенчатой путем перехода с меньшего радиуса r7 в выходном сечении первого участка 34 насадка 6, расположенном на стороне сопла 1, к большему радиусу r8 во входном сечении второго участка 35 насадка 6, расположенном на стороне диффузора 5 (см. фиг. 1, 28); участки 36 по крайней мере всех ребер 27, 30, примыкающие к их торцам 37, обращенных к внутренней поверхности насадка 6, могут быть расположены за выходным сечением первого участка 34 насадка 6, а указанные торцы 37 ребер 27, 30 расположены за цилиндрической поверхностью, описанной меньшим радиусом r7 выходного сечения первого участка насадка 6 (см. фиг. 28); торцы 37 ребер 27, 30, обращенные к внутренней поверхности насадка 6, могут быть размещены внутри кольца 38, коаксиального насадку 6, и жестко соединены с кольцом 38, а между наружной поверхностью кольца 38 и внутренней поверхностью насадка 6 образован зазор d (см. фиг. 29); внутренний радиус r9 кольца 38 может быть по меньшей мере равен меньшему радиусу r7 выходного сечения первого участка 34 насадка 6 (см. фиг. 29); торец 39 кольца 38, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 29); торец 39 кольца 38, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен с острой входной кромкой (см. фиг. 29); по крайней мере каждое ребро 27, 30 за выходным сечением насадка 6 может выступать в направлении к диффузору 5 и за цилиндрическую поверхность, описанную выходным радиусом r4 насадка 6, в направлении к боковой поверхности приемной камеры 3, при этом между торцем 40 выступающей части 41 ребра 27, 30, обращенном к насадку 6, и выходным сечением последнего образован зазор d1, обеспечивающий свободное вращение ребер 27, 30 при работе аппарата (см. фиг. 1, 30); выступающий участок 41 по крайней мере каждого ребра 27, 30 за выходное сечение насадка 6 может быть выполнен пустотелым с открытыми торцами 42 и 43 в направлении к диффузору 5 и к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 30); выступающие торцы 43 ребер 27, 30 за цилиндрическую поверхность, описанную радиусом r4 выходного сечения насадка 6, могут быть размещены внутри кольца 44 и жестко соединены с последним 44 (см. фиг. 30); торец 40 участка по крайней мере каждого ребра 27, 30, расположенного за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r4 выходного сечения насадка 6 и обращенный в сторону сопла 1, может быть выполнен открытым для прохода пассивной среды под кольцом 44 внутри выступающей части ребра 27, 30 к диффузору (см. фиг. 30); за выходным сечением насадка 6 на оси могут быть закреплены ребра 45 (разделители потока), приводящиеся при работе аппарата во вращение потоком среды, проходящей между ними (ребрами) (см. фиг. 31); за выходным сечением насадка 6 на боковой поверхности обтекателя 46, установленного соосно насадку 6 и острием 47, обращенным в сторону, противоположную движению активной среды, равномерно относительно его оси могут быть размещены и жестко соединены с обтекателем 46 ребра 48 (разделители потока), приводящиеся при работе аппарата во вращение потоком среды, проходящей между ними (ребрами) (см. фиг. 32); торцы 49, 50 ребер 45 (разделителей потока), обращенные к боковой поверхности приемной камеры 3, могут быть расположены за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r4 выходного сечения насадка 6 (см. фиг. 31, 32); по крайней мере каждое ребро 45, 48 по крайней мере в каждом своем поперечном сечении может быть выполнено несимметричного профиля, благодаря чему при работе аппарата указанные ребра 45, 48 потоком активной среды приводятся во вращение (см. фиг. 31, 32, 24); каждое ребро 45, 48 может быть выполнено винтовым по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения ребра 45, 48 на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 31, 32, 22); каждое ребро 15, 27, 30, 45, 48 может быть выполнено винтовым по меньшей мере путем поворота каждого последующего поперечного сечения ребер в направлении от оси аппарата вокруг по меньшей мере передней кромки ребра, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 21); ребра 45, 48 своими участками торцев 51, 52, обращенными к выходному сечению сопла 1 и граничащими с выходным торцем насадка 6, могут быть жестко соединены с последним 6 и при этом насадок 6 при работе аппарата приводится во вращение потоком среды вместе с ребрами 45, 48 (см. фиг. 31, 32); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15, 27, 30, 45, 48 (разделителя потока) может увеличиваться в направлении к боковой поверхности приемной камеры 3 по меньшей мере на участке 53, обращенном к оси аппарата (см. фиг. 1, 33); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15, 27, 30, 45, 48 (разделителя потока) может увеличиваться по крайней мере в каждом сечении в направлении к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 1, 33); площадь поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15, 27, 30, 48 (разделителя потока) может увеличиваться по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры 3, в направлении к указанной поверхности камеры 3 (см. фиг. 1, 33); торцы ребер 45, 48, обращенные к боковой поверхности приемной камеры 3, могут быть размещены внутри кольца 54 и жестко соединены с последним 54 (см. фиг. 32); кольцо 54 может выступать по крайней мере в обе стороны в направлении к выходному сечению сопла 1 и к диффузору 5 за торцы ребер 45, 48, обращенных к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 32); выходное сечение насадка 6 может быть расположено на расстоянии от входного сечения в конфузорную часть камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение насадка 6 может совпадать с входным сечением в конфузорную часть камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение насадка 6 может быть расположено внутри цилиндрической камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может быть расположено на расстоянии от входного сечения в конфузорную часть камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может совпадать с входным сечением в конфузорную часть камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может быть расположено внутри конфузорной части камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может быть расположено на расстоянии от входного сечения в цилиндрическую камеру смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может совпадать с входным сечением в цилиндрическую камеру смешения 4 (см. фиг. 1, 2); выходное сечение ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) может быть расположено внутри цилиндрической камеры смешения; за выходным сечением насадка 6 равномерно относительно оси последнего 6 могут быть расположены ребра 45 (разделители потока), передний торец 55 которых обращен к выходному сечению сопла 1, а каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 45 вытянуто в направлении к оси аппарата, при этом торцы ребер 45, обращенные к боковой поверхности приемной камеры 3, расположены за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r4 выходного сечения насадка 6, и каждое ребро 45 жестко соединено с торцем 56 насадка 6, обращенным к диффузору 5 (см. фиг. 1, 34); торцы ребер 45 (разделителей потока), обращенные к оси аппарата, могут быть жестко соединены с обтекателем 46, установленным соосно насадку 6, и острием 47, обращенным в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 1, 35); торцы ребер 45 (разделителей потока), обращенные к оси аппарата, могут быть соединены с наружной поверхностью кольца 57, установленного коаксиально насадку 6, при этом наружный радиус r10 кольца 57 по меньшей мере меньше радиуса r6 центрального отверстия 2 для пассивной среды в выходном сечении сопла 1 (см. фиг. 1, 34); вершина 58 по крайней мере каждого сечения по крайней мере каждого ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 с его внутренней стороны может быть жестко соединена с наружной поверхностью по меньшей мере одного кольца 59, установленного коаксиально насадку 6 (см. фиг. 5, 56); участок 63 насадка 6, примыкающий к его выходной кромке, обращенной к диффузору 5, может быть выполнен гофрированным, при этом гофры 64 имеют продольное аппарату направление (см. фиг. 1, 19); вершина 60 по крайней мере каждого сечения по крайней мере каждого ребра 61 гофрированной поверхности 10 насадка 6 с его наружной стороны может быть жестко соединена с внутренней поверхностью по меньшей мере одного кольца 62, установленного коаксиально насадку 6 (см. фиг. 5, 37); внутри насадка 6 за выходным сечением первого участка 34 последнего (см. фиг. 28, 29); коаксиально насадку 6 может быть размещено кольцо 38, примыкающее вплотную к внутренней поверхности насадка 6 (δ=0), при этом внутренний радиус r9 кольца 38 по меньшей мере равен меньшему радиусу r4 в выходном сечении первого участка 34, а на внутренней поверхности кольца 38 равномерно относительно его оси размещены ребра 27, 30 (разделители потока), передний торец 39 каждого ребра 27, 30 обращен к выходному сечению сопла 1, а каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 27, 30 вытянуто в направлении к оси аппарата и при этом по крайней мере в каждом своем поперечном сечении по крайней мере каждое ребро 27, 30 выполнено с увеличивающейся шириной в направлении к диффузору 5 по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 1, 29); передний торец 39 каждого ребра, 27, 30, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 29); передняя кромка каждого ребра 27, 30, обращенная к выходному сечению сопла 1, может быть выполнена острой (см. фиг. 29); каждое ребро 27, 30 может быть выполнено винтовым по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору сечения ребра на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 29); каждое ребро 27, 30 может быть выполнено винтовым по меньшей мере путем поворота каждого последующего поперечного сечения ребра в направлении от оси аппарата вокруг по меньшей мере передней кромки ребра, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 1, 29); при работе аппарата насадок 6 вместе с ребрами 27, 30 потоком активной среды, проходящим между ребрами, может приводиться во вращение (см. фиг. 29); боковые участки по крайней мере обеих стенок по крайней мере всех ребер 45 (разделителей потока), примыкающие к торцам ребер, обращенным в сторону диффузора, могут быть выполнены оребренными, при этом ребра имеют продольное аппарату направление (см. фиг. 34); боковые участки по крайней мере обеих стенок по крайней мере всех ребер 45 (разделителей потока), примыкающие к торцам ребер, обращенным в сторону диффузора, могут быть выполнены гофрированными, при этом гофры имеют продольное аппарату направление (см. фиг. 34); насадок 6 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 равен большему радиусу r2 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг. 2); насадок 6 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 больше большего радиуса r2 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный между (окружностью) его входным отверстием и наружной поверхностью сопла 1 в выходном сечении последнего, выполнен герметичным (см. фиг. 1); насадок 6 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 больше большего радиуса r2 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный между его входным отверстием и наружной поверхностью сопла 1 в выходном сечении последнего, выполнен открытым для пассивной среды (см. фиг. 1); между входным сечением насадка 6 и выходным сечением сопла 1 может быть образован зазор, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 больше большего радиуса r2 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный между его входным отверстием и цилиндрической поверхностью, описанной радиусом наружной поверхности сопла 1 в выходном сечении последнего, выполнен открытым для пассивной среды (см. фиг. 1); насадок 6 может быть соединен с соплом 1 посредством по меньшей мере двух ребер, расположенных симметрично относительно оси аппарата (см. фиг. 1); насадок 6, установленный за выходным сечением сопла 1, может быть выполнен зацело с последним (см. фиг. 1, 2); насадок 6 может примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 равен большему радиусу r1 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг. 2); насадок 6 может примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 больше большего радиуса r1 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом наружной боковой поверхности сопла 1 в его выходном сечении выполнен закрытым (см. фиг. 1); насадок 6 может примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 больше большего радиуса r2 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r'2 наружной боковой поверхности сопла 1 в его выходном сечении, выполнен открытым для пассивной среды (см. фиг. 1); к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 в его входном сечении может вплотную примыкать конфузорный входной для пассивной среды участок (см. фиг. 1); трубопроводы подвода пассивной среды к соплу 2 и в приемную камеру 3 аппарата могут быть выполнены раздельно (см. фиг. 2); трубопровод подвода пассивной среды к соплу 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 может быть выполнен раздельно от трубопровода подвода пассивной среды в приемную камеру 3 аппарата, при этом камера подвода 66 пассивной среды к указанному торцу насадка 6 разобщена с приемной камерой 3 аппарата (см. фиг. 1); на трубопроводе подвода пассивной среды к соплу 2 может быть установлен регулируемый клапан (см. фиг. 2); на трубопроводе подвода пассивной среды к соплу 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 может быть установлен регулируемый клапан (см. фиг. 1); трубопровод подвода пассивной среды к соплу 2 может быть сообщен с приемной камерой 3 аппарата, а на нем установлен регулируемый клапан (см. фиг. 2); трубопровод подвода пассивной среды к соплу 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 может быть сообщен с приемной камерой аппарата, при этом на трубопроводе установлен регулируемый клапан, а камера подвода 66 пассивной среды к указанному торцу насадка 6 разобщена с приемной камерой 3 аппарата (см. фиг. 1); ребра 45, 48 (разделители потока) могут быть выполнены пустотелыми с открытыми торцами, обращенными к диффузору 5 и боковой поверхности приемной камеры 3, для прохода пассивной среды к диффузору 5 (см. фиг. 31, 32, 33, 34, 35).While forming 7 of the inner surface of the
Струйный аппарат работает следующим образом (см. фиг. 1, 2). В кольцевое активное сопло 1 поступает активная среда (например, пар или вода), где и происходит преобразование потенциальной энергии давления последней в кинетическую энергию струи, которая после выхода из сопла 1, проходит через насадок 6, внутренний радиус входного сечения насадка 6 r1 ≥ r2, где r2 больший радиус кольцевого активного сопла 1. За выходным сечением сопла 1 давление активной среды вследствие окончательного расширения снижается до давления на всасывании струйного аппарата, т. е. до давления в приемной камере 3. В случае, когда активной средой является жидкость, например вода, за выходным сечением сопла 1 также происходит окончательное расширение последней вследствие выделения растворенного в ней воздуха (газов). Увеличение объема активной среды при этом может происходить как в направлении к оси струйного аппарата, так и в направлении к боковой поверхности насадка 6, который в последнем случае имеет r1 > r2 (см. фиг. 1) или образующая 7 насадка 6 выполнена в форме кривой линии, по крайней мере каждая точка которой в направлении к диффузору 5 отстоит на большем расстоянии от оси сопла 1 (см. фиг. 1, 4) или на начальном участке 8 образующая выполнена вышеуказанным путем, а на последующем участке 9, обращенном к диффузору 5, выполнена в форме прямой, параллельной оси сопла 1 (см. фиг. 1, 3). Таким образом, в насадке 6 происходит внешнее формирование потока активной среды, а точнее его подготовки к дальнейшему эффективному взаимодействию с пассивной средой.The inkjet apparatus operates as follows (see Fig. 1, 2). An active medium (for example, steam or water) enters the annular
Расширение активной среды за выходным сечением сопла 1 в направлении к оси струйного аппарата обеспечивается тем, что через центральный канал 2 поступает пассивная среда, давление которой равно или меньше давления в приемной камере 3 аппарата. При r1 r2 и образующей 7 внутренней поверхности насадка 6, выполненной в форме примой линии, параллельной оси сопла 1 (см. фиг. 2) окончательное расширение активной среды происходит только в направлении к оси струйного аппарата.The expansion of the active medium beyond the outlet section of the
Для увеличения поверхности взаимодействия двух сред по меньшей мере участок 10 насадка 6, обращенный в сторону к диффузору 5, может быть выполнен гофрированным, при этом внутри насадка в канавках между ребрами гофр движется активная среда, а снаружи в аналогичных канавках движется пассивная среда, которые на выходе из насадка 6 вступают во взаимодействие. Каждое ребро 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 может быть вытянуто в продольном аппарату направлении (см. фиг. 5) или может быть расположено под углом Φ к плоскости, совпадающей с осью аппарата и с вершиной одного из сечений соответствующего ребра 12. To increase the interaction surface of the two media, at least the
Уменьшение гидравлических потерь достигается выполнением входного торца 11 внутреннего ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 обтекаемой формы (см. фиг. 8) или входной кромки 13 указанного ребра 12 острой (см. фиг. 5). При этом вершина 14 по крайней мере каждого внутреннего ребра 12 по крайней мере в каждом его сечении может располагаться в направлении к диффузору 5 на увеличивающемся (см. фиг. 9), на одинаковом (см. фиг.5) или на уменьшающемся (см. фиг. 10) расстоянии от оси струйного аппарата. Выбор вышеуказанных характеристик насадка 6 и его гофрированной поверхности 10 определяется из условий достижения максимального КПД аппарата и зависит от его производительности, а следовательно его размеров, а также от параметров активной, пассивной сред и на выходе из аппарата. Reducing hydraulic losses is achieved by making the
Эффективное взаимодействие двух сред может достигаться путем равномерного относительно оси насадка 6 размещения на внутренней поверхности последнего ребер 15, выполняющих роль разделителей потока (см. фиг. 11, 12), передний торец 16 которых обращен к выходному сечению сопла 1 и выполняется обтекаемой формы (см. фиг. 11, 12) или с острой входной кромкой 17 (см. фиг. 11, 13), а каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 15 вытянуто в направлении к оси аппарата (см. фиг. 11, 12). Effective interaction of the two media can be achieved by uniformly positioning the
Для улучшения доступа пассивной среды в зону взаимодействия с активной средой по крайней мере каждое ребро 15 может быть выполнено пустотелым, при этом торцы 18 и 19 по крайней мере каждого ребра 15, обращенные в сторону диффузора 5 и к боковой поверхности приемной камеры 3 выполняются открытыми (см. фиг. 1, 14, 15). To improve the access of the passive medium to the zone of interaction with the active medium, at least each
В зависимости от геометрических размеров проточной части струйного аппарата торцевые кромки 20 по крайней мере каждого ребра 15, обращенные к оси аппарата, могут быть соединены между собой на оси последнего (см. фиг. 13), или расположены по крайней мере внутри цилиндра, описанного меньшим радиусом r3 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг. 12), а также могут быть расположены по крайней мере внутри цилиндра, описанного меньшим радиусом r3 кольцевого активного сопла 1 и соединены с кольцом 21 по наружной поверхности последнего 21 (см. фиг. 16, 17). Кромки 20 ребер 15, а также кольца 21 могут располагаться и в зоне движения активной среды.Depending on the geometric dimensions of the flowing part of the jet apparatus, the
Выполнение по крайней мере каждого ребра 15 сплошным или пустотелым определяется характеристиками струйного аппарата и выбирается из условий достижения максимального КПД последнего. The implementation of at least each
Для улучшения условий обтекания кольца 21 его передний торец, обращенный в сторону сопла 1, может выполняться обтекаемой формы и иметь острую входную кромку (см. фиг. 16, 17). To improve the flow around the
В зависимости от размеров проточной части струйного аппарата ширина каждого поперечного сечения по крайней мере каждого ребра 15 может увеличиваться в направлении к диффузору 5 (см. фиг. 1, 11, 14) или увеличиваться в указанном направлении по меньшей мере на начальном участке, обращенном к соплу 1 (см. фиг. 1, 14, 15). Depending on the dimensions of the flow part of the jet apparatus, the width of each cross section of at least each
Для облегчения доступа пассивной среды внутрь пустотелых ребер 15 к открытому торцу 19 по крайней мере каждого пустотелого ребра 15, обращенному к боковой поверхности приемной камеры 3, может вплотную примыкать входной для пассивной среды конфузорный участок 22 (см. фиг. 18), который может иметь корончатую или конусообразную форму. To facilitate the access of the passive medium inside the
В зависимости от глубины окончательного расширения, что определяется значениями давлений активной среды на срезе сопла 1 и в приемной камере 3, по крайней мере каждое ребро 15 может быть выполнено на всей длине насадка 6 (см. фиг. 19) или на части длины последнего, обращенной к диффузору 5 (см. фиг. 18). При этом по крайней мере каждое ребро 15 может выступать за выходное сечение насадка 6 в направлении к диффузору 5 и одновременно за цилиндрическую поверхность, описанную наружным радиусом r4 насадка 6 в его выходном сечении (см. фиг. 1, 20). Последнее в случае окончательного расширения за пределами насадка 6 исключает возможность смыкания выходящих струй активной среды по наружному периметру их за насадком 6 и обеспечивает проходы для пассивной среды в зазоры между струями активной среды за ребрами 15 (разделителями потока).Depending on the depth of the final expansion, which is determined by the pressure of the active medium at the
Расположение кромки 17 переднего торца 16 и заднего торца 18 ребер 15 насадка 6 по отношению к плоскости, перпендикулярной оси аппарата (см. фиг. 1, 13, 14), определяется характеристиками струйного аппарата и выбирается из условия достижения максимального КПД. The location of the
Для дополнительной интенсификации процесса передачи кинетической энергии от активной к пассивной среде за счет закрутки потока активной среды ребра 15 насадка 6 могут быть выполнены винтовыми (см. фиг. 21), что может быть обеспечено по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения каждого ребра 15 на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 1, 22). В данном случае сечения ребер 15 расположены в плоскости, перпендикулярной оси аппарата. Также закрутка потока может быть обеспечена по меньшей мере путем поворота каждого последующего поперечного сечения каждого ребра 15 в направлении от оси аппарата вокруг по меньшей мере передней кромки ребра 15, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 21). To further intensify the process of kinetic energy transfer from the active to the passive medium due to the swirling of the active medium flow, the
При закрутке потока активной среды вследствие действия центробежных сил вдоль вогнутой боковой стенки 24 пустотелого ребра 15 образуется зона повышенного давления, а вдоль выпуклой боковой стенки 23 зона пониженного давления, поэтому последняя на участке 25, обращенном к диффузору 5, может быть выполнена укороченной в сравнении с вогнутой стенкой 24 того же ребра (см. фиг. 1, 23), что уменьшает гидравлические потери, так как взаимодействие двух сред начинается до выхода активной среды из межреберного пространства. When swirling the flow of the active medium due to the action of centrifugal forces along the
Дополнительное увеличение поверхности взаимодействия двух сред может достигаться выполнением боковых участков по крайней мере обеих стенок 23 и 24 по крайней мере всех пустотелых ребер 15 насадка 6, примыкающих к торцам ребер 15, обращенным в сторону диффузора 5, гофрированными с продольным аппарату расположением гофр 26 (см. фиг. 23). An additional increase in the interaction surface of two media can be achieved by performing lateral sections of at least both
В ряде случаев насадок 6 может быть выполнен зацело с соплом 1, что определяется условиям работы насадка и технологичностью конструкции (см. фиг. 1, 2). Для достижения наибольшей эффективности струйного аппарата насадок 6 с ребрами 12 гофрированной поверхности 10, расположенными под углом к плоскости, совпадающей с осью аппарата и с вершиной одного из сечений соответствующего ребра 12, активной средой может приводиться во вращение (см. фиг. 1, 2, 7), благодаря чему активная среда, выходящая из межреберного пространства гофрированной поверхности 10, вследствие непрерывного изменения своего пространственного положения действует на пассивную среду подобно поршню, сжимаемому рабочее тело в цилиндре. In some cases, the
При наличии на внутренней поверхности насадка 6 ребер 15 для обеспечения при работе аппарата вращение насадка 6 с указанными ребрами 15 последние по крайней в каждом своем поперечном сечении могут быть выполнены несимметричного профиля (см. фиг. 1, 2, 24). Также насадок 6 при работе аппарата потоком активной среды может приводиться во вращение за счет выполнения ребер 15 винтовыми (см. фиг. 1, 21, 22). If there are 6
Ребра 27 (разделители потока) могут быть закреплены на оси и размещены внутри насадка 6 с зазором d, а при работе аппарата потоком активной среды приводиться во вращение (см. фиг. 25). Ребра 30 могут быть закреплены на обтекателе 29, острием 30' обращенном в сторону, противоположную движению активной среды, а при работе аппарата обтекатель 29 с ребрами 30 может потоком активной среды приводиться во вращение (см. 1, 26). При этом обтекатель 29 размещается в зоне движения пассивной среды, а его максимальный радиус r5 наружной поверхности меньше центрального радиуса r6 в выходном сечении сопла 1 для пассивной среды. Установка обтекателя 29 определяется характеристиками аппарата и размером центрального отверстия. За обтекателем образуется пустота, в которую втягивается пассивная среда, увеличивая эффективность работы аппарата.The ribs 27 (flow dividers) can be fixed on the axis and placed inside the
Обеспечение вращения ребер 27 и 30 на оси или обтекателе 29 может достигаться путем выполнения указанных ребер по крайней мере в каждом своем поперечном сечении несимметричного профиля (см. фиг. 24), а также путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения каждого ребра 27 или 30 на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 22). Ensuring the rotation of the
Выбор способа приведения во вращение насадка 6 с ребрами 27 или 30 или ребер 27 или 30, закрепленных на оси или обтекателе, определяется условиями получения максимального КПД аппарата. The choice of the method of bringing the
Для уменьшения гидравлических потерь передний торец 32 каждого ребра 27, 30, обращенный к выходному сечению сопла 1, выполняется обтекаемой формы и с острой передней кромкой 33 (см. фиг. 22, 27). При этом каждое поперечное оси аппарата сечение ребер 27 или 30 вытянуто в направлении к оси аппарата и при этом по крайней мере в каждом своем поперечном сечении по крайней мере каждое ребро 27, 30 выполняется с увеличивающейся шириной по меньшей мере на участке, обращенном в сторону выходного сечения сопла (см. фиг. 1, 25, 26). Такое выполнение ребер 27 или 30 обеспечивает хороший доступ пассивной среды в образующиеся зазоры между струями активной среды за ребрами. To reduce hydraulic losses, the
В отдельных случаях образующая 7 внутренней поверхности насадка 6 может выполняться ступенчатой путем перехода с меньшего радиуса r7 в выходном сечении первого участка 34 насадка 6, расположенном на стороне сопла 1, к большему радиусу r8 во входном сечении второго участка 35 насадка 6, расположенном на стороне диффузора 5 (см. фиг. 1, 28). Такое выполнение насадка 6 целесообразно при расположении за выходным сечением первого участка 34 насадка 6 участков 36 ребер 27 или 30, примыкающих к их торцам 37, обращенных к внутренней поверхности насадка 6 и при этом указанные торцы 37 ребер 27, 30 располагаются за цилиндрической поверхностью, описанной меньшим радиусом r7 выходного сечения первого участка 34 насадка 6 (см. фиг. 28). В этом случае при проходе активной среды между ребрами 27, 30 последняя вследствие уменьшения проходного сечения перемещается одновременно как к оси аппарата, так и к внутренней поверхности насадка, что приводит к увеличению поверхности взаимодействия двух сред за насадком 6.In some cases, the
Для технологичности конструкции насадка 6 торцы 37 ребер 27, 30, обращенные к внутренней поверхности насадка 6, могут быть размещены внутри кольца 38, коаксиального насадку 6, и жестко соединены с кольцом 38, которое размещается внутри насадка 6 с зазором d (см. фиг. 29). При этом внутренний радиус r9 кольца 38 может быть по меньшей мере равен меньшему радиусу r7 выходного сечения первого участка 34 насадка 6 (см. фиг. 29). При этом торец 39 кольца 38, обращенный к выходному сечению сопла 1, может быть выполнен обтекаемой формы (см. фиг. 29) или с острой входной кромкой (см. фиг. 29), что определяется расстоянием участков 36 ребер 27, 30 от выходного сечения первого участка 34 насадка 6.For the technological design of the
Для обеспечения эффективного взаимодействия двух сред за ребрами 27, 30 последние за выходным сечением насадка 6 могут выступать в направлении к диффузору 5 и за цилиндрическую поверхность, описанную выходным радиусом r4 насадка 6, при этом между торцем 40 ребра 27, 30, обращенным к насадку 6, и выходным сечением последнего 6 выполняется зазор d1, обеспечивающий свободное вращение ребер 27, 30 при работе аппарата (см. фиг. 1, 30), а для улучшения доступа пассивной среды в образующиеся зазоры за ребрами 27, 30 между струями активной среды выступающий участок 41 по крайней мере каждого ребра 27, 30 за выходным сечением насадка 6 выполняется пустотелым с открытыми торцами 42 и 43 в направлении к диффузору 5 и к боковой поверхности приемной к камеры 3 (см. фиг. 30). При этом ребро может быть целиком выполнено пустотелым с открытыми торцами в указанных направлениях или только та часть ребра, которая расположена за выходным сечением насадка 6. Для обеспечения жесткости и надежности конструкции выступающие торцы 43 ребер 27, 30 за цилиндрическую поверхность, описанную радиусом r4 выходного сечения насадка 6, могут размещаться внутри кольца 44 и жестко соединены с последним 44 (см. фиг. 30). В последнем случае для обеспечения прохода пассивной среды под кольцом 44 в направлении к диффузору 5 торец 40 по крайней мере каждого ребра 27, 30 выполняется открытым (см. фиг. 30).To ensure the effective interaction of the two media behind the
В ряде случаев ребра 45, выполняющие роль разделителей потока, могут размещаться за выходным сечением насадка 6 и закрепляться на оси (см. фиг. 31) или ребра 48 закрепляются на боковой поверхности обтекателя 46, установленного коаксиально насадку 6 и острием 47, обращенным в сторону, противоположную движению активной среды, а при работе аппарата приводиться во вращение потоком среды, проходящей между ребрами (см. фиг. 32). Указанное расположение ребер 45 определяется технологичностью конструкции и достигаемым КПД аппарата. In some cases, the
Для исключения смыкания периферийных слоев активной среды при проходе между ребрами 45 и 48 (разделителями потока), торцы 49 и 50 указанных ребер, обращенные к боковой поверхности приемной камеры 3, располагаются за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r4 выходного сечения насадка 6 (см. фиг.31, 32).To exclude the closure of the peripheral layers of the active medium during the passage between the
Выполнение ребер 45 и 48 по крайней мере в каждом своем поперечном сечении несимметричного профиля (см. фиг. 31, 32, 24) или винтовыми по меньшей мере путем поворота каждого последующего в направлении к диффузору 5 сечения ребра 45, 48 на угол вокруг оси аппарата в одну и ту же сторону (см. фиг. 31, 32, 22) или путем поворота каждого последующего поперечного сечения ребра 45, 48, последнее касается и ребер 15, 27, 30, в направлении от оси аппарата вокруг по меньшей мере передней кромки соответствующего ребра, обращенной в сторону выходного сечения сопла 1 (см. фиг. 21), обеспечивает их вращение потоком активной среды при работе струйного аппарата. The implementation of the
Жесткое соединение ребер 45 и 48 своими участками торцев 51 и 52 с выходным торцем насадка 6 обеспечивает при работе аппарата вращение насадка 6 вместе с ребрами 45 или 48 (см. фиг. 31, 32). A rigid connection of the
Выбор профиля каждого поперечного сечения ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока), а именно с увеличивающейся площадью указанного сечения в направлении к боковой поверхности приемной камеры 3 по меньшей мере на участке 53, обращенном к оси аппарата (см. фиг. 1, 33); по крайней мере в каждом сечении в том же направлении (см. фиг. 1, 33) или по меньшей мере на участке, обращенном к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 1, 33) определяется из условия достижения максимального КПД аппарата и зависит от характеристик последнего. The choice of the profile of each cross section of the
Для обеспечения жесткости конструкции и надежности ее работы торцы ребер 45, 48, обращенные к боковой поверхности приемной камеры 3, размещаются внутри кольца 54 и жестко соединяются с последним 54 (см. фиг. 32). При этом кольцо 54 может выступать по крайней мере в обе стороны в направлении к выходному сечению сопла 1 и к диффузору 5 за торцы ребер 45, 48, обращенных к боковой поверхности приемной камеры 3 (см. фиг. 32). Целесообразность последнего определяется характеристиками аппарата и достигаемым эффектом. To ensure the rigidity of the structure and the reliability of its operation, the ends of the
Расположение выходного сечения насадка 6 и выходного сечения ребер 15, 27, 30, 45, 48 (разделителей потока) по отношению к конфузорной части камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2) и к цилиндрической камеры смешения 4 (см. фиг. 1, 2) определяется родом активной и пассивной сред (капельная жидкость, газ), характеристиками аппарата и выбирается из условий достижения максимального КПД аппарата. The location of the outlet section of the
При этом камера смешения 4 может быть конфузорно-цилиндрической или только цилиндрической, что также определяется вышеуказанными условиями. In this case, the mixing chamber 4 can be confusingly cylindrical or only cylindrical, which is also determined by the above conditions.
Выполнение ребер 45 (разделителей потока) вытянутыми в каждом поперечном оси аппарата сечении в направлении к оси аппарата с расположением их торцев, обращенных к боковой поверхности приемной камеры 3, за цилиндрической поверхностью, описанной радиусом r4 выходного сечения насадка 6, при жестком соединении с торцем 56 насадка 6, обращенном к диффузору 5 (см. фиг. 1, 34), обеспечивает эффективное разделение потока активной среды на ряд струй и предотвращает возможность смыкания периферийных слоев среды при проходе между ребрами 45, благодаря чему пассивная среда свободно втягивается в образующиеся зазоры между струями активной среды.The implementation of the ribs 45 (flow dividers) elongated in each transverse axis of the apparatus section in the direction to the axis of the apparatus with the location of their ends facing the side surface of the receiving chamber 3, beyond the cylindrical surface described by the radius r 4 of the output section of the
Соединение торцев ребер 45 (разделителей потока), обращенных к оси аппарата с обтекателем 46, установленном соосно насадку 6 (см. фиг. 1, 35) целесообразно при больших производительностях аппарата, а соответственно больших его размерах, что способствует дополнительному повышению КПД аппарата. The connection of the ends of the ribs 45 (flow separators), facing the axis of the apparatus with a
Для обеспечения жесткости и надежности аппарата торцы ребер 45 (разделителей потока), обращенные к оси аппарата, могут соединяться с наружной поверхностью кольца 57, установленного коаксиально насадку 6, при этом наружный радиус r10 кольца 57 по меньшей мере меньше радиуса r6 центрального канала 2 для пассивной среды в выходном сечении сопла 1 (см. фиг. 1, 34). Последнее уменьшает гидравлические потери при обтекании кольца 57 потоком среды, т. е. когда r10 <r6. В отдельных случаях r10 может быть больше r6. При этом торец кольца 57, обращенный к выходному сечению сопла 1, выполняется обтекаемой формы, а также с острой входной кромкой.To ensure rigidity and reliability of the apparatus, the ends of the ribs 45 (flow dividers) facing the axis of the apparatus can be connected to the outer surface of the
Жесткое соединение вершины 58 по крайней мере каждого ребра 12 гофрированной поверхности 10 насадка 6 с его внутренней стороны с наружной поверхностью по меньшей мере одного кольца 59, установленного коаксиально насадку 6 (см. фиг. 5, 36), а также жесткое соединение вершины 60 по крайней мере каждого ребра 61 гофрированной поверхности 10 насадка 6 с его наружной стороны с внутренней поверхностью по меньшей мере одного кольца 62, установленного коаксиально насадку 6 (см. фиг. 5, 37), обеспечивает надежность работы аппарата в первую очередь при значительных его производительности и размерах. A rigid connection of the apex 58 of at least each
Дополнительное повышение эффективности аппарата достигается также за счет выполнения гофрированным участка 63 насадка 6, примыкающего к его входной кромке, при этом гофры 64 выполняются с продольным аппарату направлением (см. фиг. 1, 19). An additional increase in the efficiency of the apparatus is also achieved by performing the
С целью упрощения технологии изготовления насадка 6 с ребрами (разделителями потока) 27, 30 (см. фиг. 29) последние могут устанавливаться внутри кольца 38, внутренний радиус r9 которого по меньшей мере равен меньшему радиусу r7 в выходном сечении первого участка 34 насадка 6 (см. фиг. 28, 29), которое вплотную примыкает к внутренней поверхности насадка 6 и жестко соединено с последним. При этом для уменьшения гидравлических потерь передний торец 39 каждого ребра 27, 30, обращенный к выходному сечению сопла 1, может выполняться обтекаемой формы или с острой входной кромкой (см. фиг. 29), что определяется расстоянием переднего торца кольца 39 от первого участка 34 насадка 6 (см. фиг. 28, 29).In order to simplify the manufacturing technology of the
Для улучшения процесса взаимодействия двух сред каждое ребро 27, 30 (разделители потока) может выполняться винтовым вышеуказанными способами (см. фиг. 29) и при этом при работе аппарата насадок 6 вместе с ребрами 27, 30 может приводиться во вращение под воздействием потока активной среды, проходящей между ребрами, благодаря чему выходящие струи активной среды постоянно меняют свое пространственное положение. To improve the interaction process of the two media, each rib 27, 30 (flow dividers) can be screwed by the above methods (see Fig. 29), and while the
Дополнительное увеличение поверхности взаимодействия двух сред достигается выполнением боковых участков по крайней мере обеих стенок по крайней мере всех ребер 45 (разделителей потока), примыкающих к торцам ребер, обращенным в сторону диффузора 5, гофрированными, имеющими продольное аппарату направление (см. фиг. 34). An additional increase in the interaction surface of the two media is achieved by performing side sections of at least both walls of at least all of the ribs 45 (flow dividers) adjacent to the ends of the ribs facing the
В зависимости от рода активной и пассивной сред, характеристик аппарата, размеров его проточной части насадок 6 может вплотную примыкать к выходному сечению сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 может быть равен большему радиусу r2 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг. 2); также указанный радиус r1 может быть больше большего радиуса r2 сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный между окружностью, описанной радиусом r1 отверстия во входном сечении насадка 6 и наружной поверхностью сопла 1 в выходном сечении последнего, может быть выполнен герметичным или открытым (см. фиг. 1). В последнем случае, когда кольцевой участок 65 выполняется открытым, между входным сечением насадка 6 и выходным сечением сопла 1 может быть образован зазор. Крепление насадка 6 к соплу 1 может быть осуществлено посредством по меньшей мере двух ребер, расположенных симметрично относительно оси аппарата (см. фиг. 1). В вышеуказанных случаях насадок 6 может быть выполнен зацело с соплом 1 (см. фиг. 1, 2), а при открытом кольцевом участке 65 торца насадка 6 в первом 65 делаются сегментные отверстия с оставлением зацело выполненных соединительных ребер.Depending on the type of active and passive media, the characteristics of the apparatus, the dimensions of its flowing part of the
Для достижения эффективного взаимодействия двух сред насадок 6 вместе с ребрами может потоком активной среды приводиться во вращение. Это возможно в следующих случаях: при наличии между входным сечением насадка 6 и выходным сечением сопла 1 зазора, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 может быть больше большего радиуса r2 кольцевого активного сопла 1, а кольцевой участок 65 торца насадка 6, расположенный между его входным отверстием и цилиндрической поверхностью, описанной радиусом наружной поверхности сопла 1 в выходном сечении последнего, выполнен открытым для пассивной среды (см. фиг. 1); при расположении насадка 6 непосредственно за выходным сечением сопла 1, при этом внутренний радиус r1 входного сечения насадка 6 может быть равен большему радиусу r2 кольцевого активного сопла 1 (см. фиг.2) или r1 больше r2, а кольцевой участок 65 торца насадка 6 выполнен закрытым или открытым для входа пассивной среды (см. фиг. 1).To achieve effective interaction of the two
В отдельных случаях может быть целесообразным выполнение конфузорного участка на входе пассивной среды через открытый кольцевой участок 65 торца насадка 6 в его входном сечении, вплотную примыкающего к указанному кольцевому участку (см. фиг. 1). In some cases, it may be advisable to perform a confuser section at the inlet of the passive medium through an open annular section 65 of the end face of the
Выполнение трубопровода пассивной среды к соплу и в приемную камеру аппарата раздельно (см. фиг. 1, 2) позволяет производить подключение аппарата к независимым объектам. При этом давление пассивной среды на входе в сопло может быть равным или больше давления пассивной среды в приемной камере аппарата. В последнем случае при сверхзвуковом истечении из сопла, когда в то же время скорость среды на выходе из насадка превышает скорость звука, в насадке происходит окончательное расширение активной среды до меньшего давления, чем в приемной камере. Поэтому на выходе из насадка 6 среда, выходящая из последнего, несколько сжимается, улучшая подсос пассивной среды и улучшая процесс взаимодействия двух сред. The execution of the passive medium pipeline to the nozzle and to the receiving chamber of the apparatus separately (see Fig. 1, 2) allows the apparatus to be connected to independent objects. The pressure of the passive medium at the inlet to the nozzle may be equal to or greater than the pressure of the passive medium in the receiving chamber of the apparatus. In the latter case, during supersonic outflow from the nozzle, when at the same time the velocity of the medium at the outlet of the nozzle exceeds the speed of sound, the active medium finally expands to a lower pressure in the nozzle than in the receiving chamber. Therefore, at the outlet of the
При открытом кольцевом участке 65 торца насадка 6 трубопровод подвода пассивной среды к соплу и открытому торцу 65 может быть выполнен раздельно от трубопровода пассивной среды в приемную камеру 3, при этом камера подвода пассивной среды 66 к указанному торцу насадка 6 выполняется разобщенной с приемной камерой аппарата (см. фиг. 1). Такое выполнение также позволяет осуществлять подвод пассивной среды в сопло 2 и к открытому торцу насадка 6 при меньшем давлении, чем в приемной камере 3 аппарата. With the open annular portion 65 of the end face of the
Для возможности регулирования давления пассивной среды на входе в сопло 2 и также на входе в сопло 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 на трубопроводах подвода пассивной среды устанавливаются регулируемые клапаны (см. фиг. 1, 2). To be able to control the pressure of the passive medium at the inlet to the
Трубопровод подвода пассивной среды к соплу 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 может быть сообщен с приемной камерой 3 аппарата, при этом на нем установлен регулируемый клапан, а камера подвода пассивной среды к указанному торцу насадка 6 разобщена с приемной камерой 3 аппарата, что позволяет осуществлять регулирование давления пассивной среды аналогично вышерассмотренному случаю. The pipeline for supplying the passive medium to the
Установка регулируемых клапанов на раздельных трубопроводах подвода пассивной среды к соплу 2 и к открытому кольцевому участку 65 торца насадка 6 при разобщенной приемной камере 3 аппарата с камерой подвода пассивной среды 66 к указанному торцу насадка 6 позволяет раздельно изменять расход пассивной среды к соплу 2 и к торцу насадка 6 и таким образом влиять на характеристики аппарата. The installation of adjustable valves on separate pipelines for supplying a passive medium to the
Выбор геометрических размеров насадка, ребер (разделителей потока), их количества и других характеристик элементов струйного аппарата. осуществляется из условий достижения максимального КПД аппарата. The choice of the geometric dimensions of the nozzle, ribs (flow dividers), their number and other characteristics of the elements of the inkjet apparatus. is carried out from the conditions of achieving maximum efficiency of the apparatus.
В случае дозвукового истечения активной среды из сопла 1 конструкция аппарата сохраняется аналогичной вышеприведенной, при этом меняются геометрические размеры насадка, ребер (разделителей потока) и других элементов. In the case of subsonic outflow of the active medium from the
В любом случае для повышения эффективности работы аппарата после выхода активной среды из сопла необходима подготовка последней для эффективного взаимодействия с пассивной средой, что и достигается в предложенных решениях выполнения струйного аппарата. В различных вариантах установки ребер (разделителей потока) в насадке, за насадком выбор формы, выполнение закрутки и т. п. может быть одинаковым как для сплошных, так и пустотелых ребер. Обтекатель представляет из себя тело вращения. In any case, to increase the efficiency of the apparatus after the active medium leaves the nozzle, it is necessary to prepare the latter for effective interaction with the passive medium, which is achieved in the proposed solutions for performing the inkjet apparatus. In various options for installing ribs (flow dividers) in the nozzle, behind the nozzle, the choice of shape, twist, etc., can be the same for solid and hollow ribs. The fairing is a body of revolution.
Использование изобретения в конденсационных установках паровых турбин, в установках вакуумирования стали, а также в других отраслях техники позволяет значительно уменьшить энергозатраты на работу струйного аппарата за счет повышения КПД, а также уменьшить массу и габариты по сравнению с прототипом. Струйный аппарат может быть использован как эжектор, инжектор, компрессор, а также как теплообменник смешивающего типа. The use of the invention in condensing units of steam turbines, in vacuum installations of steel, as well as in other branches of technology, can significantly reduce the energy consumption for the operation of an inkjet apparatus by increasing efficiency, as well as reduce weight and dimensions in comparison with the prototype. The jet apparatus can be used as an ejector, injector, compressor, as well as a mixing heat exchanger.
Источники информации:
1. Патент DE N 884066, кл. 27 d 1, 1953.Information sources:
1. Patent DE N 884066, cl. 27
2. Патент SU N 179066, кл. F 04 F 5/14, 1993. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6 ЫЫЫ8 ЫЫЫ10 ЫЫЫ12 ЫЫЫ14 ЫЫЫ16 ЫЫЫ18 ЫЫЫ20 ЫЫЫ22 ЫЫЫ24 ЫЫЫ26 ЫЫЫ28 ЫЫЫ30 ЫЫЫ32 ЫЫЫ34 ЫЫЫ36 2. Patent SU N 179066, cl. F 04
Claims (113)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007544A RU2061912C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Jet device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007544A RU2061912C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Jet device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94007544A RU94007544A (en) | 1995-10-27 |
| RU2061912C1 true RU2061912C1 (en) | 1996-06-10 |
Family
ID=20153139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94007544A RU2061912C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Jet device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061912C1 (en) |
-
1994
- 1994-03-01 RU RU94007544A patent/RU2061912C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент DE N 884066, кл. 27 d, 1, 1953. Патент SU N 1790639, кл.F О4 F 5/14, 1993. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1079253A (en) | Anti-cavitation valve | |
| KR100905963B1 (en) | Reaction Steam Turbine | |
| US4515524A (en) | Draft tube for hydraulic turbine | |
| CN101595276A (en) | Impulse turbine for bi-directional flow | |
| CN102606547A (en) | Axial-flow type jet flow gas wave pressure supercharger | |
| US10578215B2 (en) | Inline high-recovery flow control valve | |
| EP2796669B1 (en) | Steam valve apparatus | |
| CN113531937B (en) | Vortex Tube | |
| CN1085824C (en) | Multi-stage gas wave refrigerator | |
| RU2061912C1 (en) | Jet device | |
| KR960008965B1 (en) | The ejecting method and device for fluid compressing and pumping | |
| CN2816691Y (en) | Vortex tube with rectifier | |
| CN212132965U (en) | Distributor with built-in jet orifice plate | |
| RU2081356C1 (en) | Jet apparatus | |
| RU2105203C1 (en) | Jet apparatus | |
| CN202468498U (en) | Axial-flow type jet flow air wave supercharger | |
| CN212431386U (en) | Vortex tube | |
| RU2073798C1 (en) | Jet apparatus | |
| CN115434828A (en) | Variable expansion ratio rocket engine jet pipe | |
| CN209838850U (en) | Two-dimensional fluid device | |
| RU2076212C1 (en) | Steam turbine | |
| RU2069799C1 (en) | Jet device | |
| RU2044155C1 (en) | Hydroturbine unit | |
| RU2063559C1 (en) | Jet apparatus | |
| SU819526A1 (en) | Vortex tube |