Энергоразделитель Советский патент 1984 года по МПК F25B9/02 

Изобретение относится к энергетике, конкретнее к устройствам, работа которых основана на энергоразделении, в частности на использовании эффекта «косого среза. При энергоразделении образуются из поступающего в устройство газа два потока (в одном из них температура торможения выше, а в другом - ниже, чем у поступающего газа), и может быть использовано как для подогрева, так и для охлаждения любых объектов, обтекаемых газовыми потоками. Известен- энергоразделитель газового потока {вихревая труба), содержащий камеру энергетического разделения с сопловым вводом, диафрагмой для вывода холодного потока и регулируемым дросселем для вывода горячего потока t. Недостатком этого энергоразделителя является необходимость подачи в него газа под давлением, т.. необходимость применения компрессоров, либо сложной системы воздухозаборников. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является энергоразделитель газового потока, содержащий глухую трубу с косым входным срезом . В результате энергоразделения у дна патрубка образуется зона газа, нагретого выше температуры торможения набегающего однородного потока {2J. Однако получение в известием энергоразделителе охлажденного потока невозможно без введения в конструктивных дополнений, так как охлажденный поток выплескивается из короткого конца кососрезанного входа и смешивается с набегающим. Цель изобретения обеспечение сенарации охлажденного газа. Указанная цель достигается тем, что в энергоразделителе газового потока, содержащем трубу с косым входным срезом, труба на короткой стороне снабжена газоотводрм в виде -патрубка, входной торец которого расположен внутри трубы на расстоянии от косого среза, равном 0,5-1,5 диаметра, и ориенти)ован встречно газовому потоку. На фиг. 1 схематически показан предлагаемый энергоразделитель; на фиг. 2 - зависимость частоты f и суммарного уровня колебаний . от l,/d при числе Маха (,8) и телесном угле косого среза на фиг. 3 - зависимость тех же параметров от чисЛа при - 6 и f 45, где L - длина трубы, d -- ее диаметр. Энергоразделитель содержит трубу 1 с косым входным срезом и газоотводом 2. Эиергоразделитель работает следующим образом. Течение газа внутри трубы с косым срезом не является стационарным - за фазой наполнения нолости следует фаза ее опорожнения. Полученные скоростной теневой киносъемкой кинограммы показывают, что при обтекании трубы с отношением -k- 7,5 с телесным углом косого среза 17°30 потоком газа при ,17 и нулевом угле атаки в нолости трубы в зоне ее дна фиксируются колебания давления. Частота и суммарный уровень этих колебаний зависит от геометрии трубы и параметров потока. В качестве примера (фиг. 2) приведена зависимость частоты f, f ц, и суммарного уровня колебаний , от L/d при числе Маха 1,8 и телесном угле косого среза Ч 30°, а также зависимость (фиг. 3) тех же пара.метров пульсации давления от числа Маха при 6 и . Многократное наполнение полости, сопровождаемое повышением в ней давления, обуславливает нагрев газа у дна до температур TQ , нревышаюнгих температуру торможения набегающего потока Тд . В соответствии с законом сохранения энергии температура выплескиваемого газа TO ниже TO. Например, при , , а , ( , 30°, А 0,9). В известных устройствах, основанных на использовании эффекта «косого среза, охлаждаемый газ после выплеска смешивается с набегающим потоком, в предлагаемом энергоразделителе предусмотрен газоотвод 2, позволяющий сепарировать холодный газ и отводить его по назначению. Размещение входного торца газоотвода на короткой стороне трубы на расстоянии 1 (0,5-1,5)d от косого среза обеспечивает полный охват вьшлеска, а расположение встречно газовому потоку (с подветрепной стороны) устраняет противодействие t;a6eгающего потока. Таким образом, предлагаемый э}1ергоразделитель позволяет разделить набегающий однородный поток на два, в одном из которых температура вьапе, а в другом - ниже исходной при минимальных энергозатраах.

ЭНЕРГОРАЗДЕЛИТЕЛЬ газового потока, содержащий трубу с косым входным срезом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения сепарации охлажденного газа, труба на короткой стороне снабжена газоотводом в внде патрубка, входной торец которого расположен внутри трубы на расI стоянии от косого среза, равном 0,5-1,5 днаметра, и ориентирован встречно газовсму. потоку. (Л 00 //ГГ9 фиг.

650

600