СПОСОБ ДИСКРЕТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЛАМИНАРНОЙ КОМПАКТНОЙ СТРУИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2015 года по МПК B05B17/00 

Способ относится к области гидравлической струйной техники (гидравлическая ветвь флюидики), где использование электроники невозможно или затруднительно ввиду высоких температур или радиации, которые вызваны потребностями ракетной и атомной техники в легких, малогабаритных, устойчивых к воздействию вибраций, ускорений в устройствах управления [1, с. 211; 212].

Для построения управляющих устройств флюидики, содержащих дискретные логические и вычислительные элементы [1, с. 219], предлагается способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости.

Прототип (аналог)

Уровень техники. На фиг. 1 приведен прототип - устройство с турбулизацией струи [1, с. 216]. В турбулентных усилителях [1, с. 218] соответствующим подбором давления питания р_п, формы и размеров формирующего капиллярного сопла 1 добиваются получения ламинарной компактной струи (штриховая линия) в отсутствие управляющего сигнала р_упр. При этом струя попадает в приемное сопло 3 хорошо сформированной и создает в нем давление р_вых. Поток, истекающий из управляющего сопла 2, турбулизует струю питания, разрушая ее компактное строение, струя расширяется. Процесс турбулизации носит лавинообразный характер, в результате давление р_вых скачкообразно уменьшается.

При снятии управляющего сигнала струя питания вновь становится ламинарной и фокусируется на приемном сопле 3. Характеристики элемента носят релейный характер [1, с. 217]. В элементах с турбулизацией струи (турбулентных усилителях) из капиллярного сопла 1 непрерывно вытекает ламинарная компактная струя жидкости (фиг. 1).

Недостатком способа является невозможность использования его в управляющих устройствах флюидики, содержащих дискретные логические и вычислительные элементы.

Осуществление изобретения

Краткая физика гидропроцесса. В флюидике путем подбора напорного давления р_п, размеров формирующего капиллярного сопла 1 (фиг. 1) добиваются непрерывного получения ламинарной компактной струи [1, с. 217]. В противоположность этому в предлагаемом способе необходимая для вытекания рабочей жидкости из резервуара 6 сила напорного давления недостаточна для преодоления совокупного противодействия сил поверхностного натяжения жидкости на выходе из сопла, а также гидравлического сопротивления капиллярного сопла 5; и только под дополнительным воздействием акустического давления получают ламинарную компактную струю жидкости. По алгоритму, задаваемому на ЭВМ, электрические импульсы 7 подаются на пьезоэлектрический преобразователь 4, последний изменяет свои геометрические размеры, создавая импульс акустического давления в резервуаре (фиг. 2). Таким образом, реализуется управляемая во времени дискретность получения ламинарной компактной струи жидкости.

Краткое описание чертежа. На фиг. 2 показана схема дискретного способа получения ламинарной компактной струи жидкости: 4 - пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП); 5 - капиллярное сопло; 6 - резервуар, наполненный рабочей жидкостью; 7 - подача электрических импульсов на ПЭП по алгоритму, заданному на ЭВМ.

Литература

1. Нагорный B.C., Денисов А.А. Устройство автоматики гидро- и пневмосистем. - М.: Высшая школа, 1991. - 367 с.

Способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости относится к области гидравлической струйной техники (гидравлическая ветвь флюидики), где использование электроники невозможно или затруднительно ввиду высоких температур или радиации, которые вызваны потребностями ракетной и атомной техники в легких, малогабаритных, устойчивых к воздействию вибраций, ускорений в устройствах управления. Цель изобретения: разработка управляемого во времени процесса вытекания ламинарной компактной струи жидкости для построения управляющих устройств флюидики, содержащих дискретные логические и вычислительные элементы. Предлагаемый способ позволяет реализовать управляемую во времени дискретность получения ламинарной компактной струи жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости, содержащий капиллярное сопло, отличающийся тем, что используют превышение над силой напорного давления сил поверхностного натяжения жидкости на выходе из сопла, а также сил гидравлического сопротивления капиллярного сопла и преодолевают величину превышения дополнительным акустическим давлением пьезоэлектрического преобразователя.

2. Способ дискретного получения ламинарной компактной струи жидкости по п.1, отличающийся тем, что включают и отключают пьезоэлектрический преобразователь по алгоритму, заданному на ЭВМ.