СТРУЙНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1994 года по МПК F04F5/16 

Изобретение относится к струйной технике и может быть использован для создания вакуума, смешения или перекачки жидкостей, газов или сыпучих материалов.

Известен струйный аппарат, который содержит корпус с торцевыми плитами, в котором выполнены напорная камера, активное сопло, камера смещения и диффузор, сопряженные между собой с образованием проточной части и соединенные с ней и выполненные в торцевых плитах каналы подвода активной и пассивной сред, а также канал отвода смеси сред, причем напорная камера выполнена с сужающимся участком, плавно сопряженным с активным соплом, а камера смешения плавно сопряжена с диффузором.

Недостатком данного устройства является низкий КПД.

Целью изобретения является повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что в струйном аппарате, содержащем корпус с торцевыми плитами, в котором выполнены напорная камера, активное сопло, камера смещения и диффузор, сопряженные между собой с образованием проточной части, и соединенные с ней и выполненные в торцевых плитах каналы подвода активной и пассивной сред, а также канал отвода смеси сред, причем, напорная камера выполнена с сужающимся участком, плавно сопряженным с активным соплом, а камера смешения плавно сопряжена с диффузором, напорная камера выполнена с расширяющимся участком, плавно сопряженным с сужающимся участком, активное сопло и диффузор выполнены с поперечным сечением в виде квадрата, канал подвода пассивной среды выполнен под углом к оси активного сопла, а грани, образующие проточную часть диффузора, выполнены сопряжением участков с увеличивающимися углами раскрытия, последний из которых плавно сопряжен с каналом отвода среды. Причем угол раскрытия расширяющегося участка напорной камеры не более 4^o, а конусность сужающегося участка 62±5^o, угол наклона канала подвода пассивной среды к оси активного сопла составляет 62±5^o, радиусы сопряжения участков напорной камеры и активного сопла равны 1,25±1,00,5

характерного диаметра сопряжения, радиус сопряжения камеры смещения с диффузором составляет не более суммы длин 2-х cторон квадрата сечения активного сопла, а грани диффузора выполнены сопряжением трех участков с углами раскрытия: первый не более 3^o, второй - не более 6^o, а третий - не более 12^o, а соответственно, причем длины первых двух участков не более суммы длин 2-х cторон квадрата сечения камеры смешения.

На фиг. 1 изображен струйный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Струйный аппарат содержит корпус 1 с выфрезерованным профилем проточной части и торцовых плит 2, в которых выфрезерованы элементы проточной части струйного аппарата (СА), а также каналы подвода 3 активной среды, 4 - подвода пассивной среды, 5 - отвода сред с патрубками 6. Канал подвода активной среды соединен с напорной камерой 7, имеющий начальный расходящийся участок с углом раскрытия α_p≅ 4^o, затем сходящийся участок с углом конусности α_к = 62±5 , который сопряжен между собой, радиус сопряжения Р_с = = 1,25±1,00,5

характерного диаметра сопряжения. Активное сопло 8 сообщения 9, к которой подходит канал подвода пассивной среды 4, ось наклона которого составляет α_эж= 62^o±5^o относительно оси активного сопла. Камера смешения 9 и канал подвода пассивной среды 4 сопряжены радиусом R_кс ≅ ≅ 2b_Кс, где b_Кс - длина стороны квадрата сечения камеры смешения. Камера смешения 9 сопряжена с диффузором 10, который имеет четыре участка: начальный l_В1≅ b_кс c углом раскрытия α_B1≅ 3^o, второй участок -l_B2<2b_кс с углом раскрытия α_B2≅ 6^o, третий участок (основной) выполнен с углом раскрытия α_B≅ 12^o, переходной участок предназначен для сопряжения основного участка диффузора с каналом отвода смеси сред 5 с его параллельными стенками. Радиусы сопряжения соседних участков соответственно равны R_B1= R_В2 = R_В3 ≅ 2b_кс.

В местах перехода от квадратного сечения к круглому и наоборот выступы квадратного сечения убираются и выполняется сопряжение участков СА для безвихревого течения сред.

Струйный аппарат работает следующим образом.

Активная и пассивная среды подаются в аппарат соответственно через патрубки 3 и 4. Активный поток поступает в активное сопло 8, разгоняется в нем, увлекая пассивную среду и смешиваясь в камере смешения 9 передает ей энергию движения на этом участке и в диффузоре. Через канал 5 и патрубок 6 смешанная среда удаляется из струйного аппарата. (56) Авторское свидетельство СССР N 732583, кл. F 04 F 5/16, 1978.

Использование: для создания вакуума. Сущность изобретения: в корпусе с торцевыми плитами выполнены напорная камера, активное сопло, камера смешения и диффузор, сопряженные между собой с образованием проточной части. В торцевых плитах выполнены каналы подвода активной и пассивной сред и канал отвода смеси сред. Напорная камера выполнена с сужающимся участком, плавно сопряженным с активным соплом. Камера смешения плавно сопряжена с диффузором. Напорная камера выполнена с расширяющимся участком, плавно сопряженным с сужающимся участком. Активное сопло и диффузор выполнены с поперечным сечением в виде квадрата. Канал подвода пассивной среды выполнен под углом к оси активного сопла. Грани, образующие проточную часть диффузора, выполнены сопряжением участков с увеличивающимися углами раскрытия, последний из которых плавно сопряжен с каналом отвода среды. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. СТРУЙНЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с торцевыми плитами, в котором выполнены напорная камера, активное сопло, камера смещения и диффузор, сопряженные между собой с образованием проточной части, и соединенные с ней и выполненные в торцевых плитах каналы подвода активной и пассивной сред, а также канал отвода смеси сред, причем напорная камера выполнена с сужающимся участком, плавно сопряженным с активным соплом, а камера смешения плавно сопряжена с диффузором, отличающийся тем, что напорная камера выполнена с расширяющимся участком, плавно сопряженным с сужающимся участком, активное сопло и диффузор выполнены с поперечным сечением в виде квадрата, канал подвода пассивной среды выполнен под углом к оси активного сопла, а грани, образующие проточную часть диффузора, выполнены сопряжением участков с увеличивающимися углами раскрытия, последний из которых плавно сопряжен с каналом отвода среды. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что угол раскрытия расширяющегося участка напорной камеры не более 4^o, а конусность сужающегося участка 57 - 67^o, угол наклона канала подвода пассивной среды к оси активного сопла составляет 57 - 67^o, радиусы сопряжения участков напорной камеры и активного сопла равны 0,75 - 2,25 характерного диаметра сопряжения, радиус сопряжения камеры смешения с диффузором составляет не более суммы длин двух сторон квадрата сечения активного сопла, а грани диффузора выполнены сопряжением трех участков с углами раскрытия: первый не более 3^o, второй - не более 6^o, а третий - не более 12^o соответственно, причем длины первых двух участков не более суммы длин двух сторон квадрата сечения камеры смещения.