Способ изменения расхода на участке напорного трубопровода с уменьшенным сечением в дроссельном электрогидравлическом преобразователе Советский патент 1986 года по МПК F15C1/04 

1 1

Изобретение предназначено для использования в цепях управления элект рогидравлических систем автоматики и в гидронике и является усовершенствованием изобретения по авт.ев . № 981722,

Цель изобретения - увеличение диа пазона изменения гидравлического сопротивления одновременно с формирова нием продольного резко неоднородного электрического поля.

Физические основы реализации пред лагаемого способа изменения расхода заключаются в совмещении во времени операции заряжения потока рабочей жидкости и его торможения, так как резко неоднородное поле используется не только для заряжания жидкостиj но и совместно с однородным электрическим полем для ее торможения одновременно. Такое решение позволяет использовать в процессе преобразования сиг налов нейтральную, т.е. предваритель но незаряженную, жидкость.

На фиг. 1 и 2 представлены принципиальные схемы для реализации предлагаемого способа.

Предлагаемый способ (фиг. 1) реализуется на участке напорного трубопровода 1 путем формирования продоль резко неоднородного электрического поля на входе участка 2 с уменьшенным сечением с помощью, например, системы электродов типа игла 3 - плоскость 4 участка 2, на которые подается напряжение от нерегулируемого высоковольтного источника 5, а также путем создания продольного однородного электрического поля на выходе участка 2 с помощью системы плоских электродов типа плоскость 6 участка 2 - плоскость 7 коллекторного участка 8, на которые подается напряжение от управляемого источника 9. При этом организуют на всем участке напорного трубопровода 1 однонаправленный вдоль созданных рез- Kq неоднородного и однородного электрических полей поток диэлектрической рабочей жидкости. Направление пото- ka жидкости показано на фиг. 1 и 2.

Рабочая диэлектрическая жидкость, |нагнетаемая насосом, подается под давлением на вход участка напорного трубопровода 1. Под действием напряжения, подаваемого от источника 5 высокого напряжения, на электроды типа игла 3 - плоскость А

39426 . 2

участка 2 в межэлектродном промежутке в потоке рабочей диэлектрической жидкости возникает продольное резко неоднородное электрическое поле. При

5 напряжениях 11 и v; 10 - 15 кВ на поверхности острия иглы возникает разряд типа коронного, приводящий к образованию направленного от острия иг- пы 3 к плоскости 4 потока униполяр10 ных ионов жидкости знака потенциала игольчатого элег трода. Заряженная таким образом рабочая жидкость, пройдя по участку 2 напорного трубопровода, поступает на участок с.про15 дольным однородным электрическим полем, созданным плоскостью 6 участка 2 и плоскостью 7 коллекторного участка 8. .На коллекторный участок 8 от источника 9 напряжения подается

20 потенциал одного знака с заряженной ятдкостью, т.е. знака потенциала игольчатого электрода. В результате на заряженную жидкость со стороны плоскости 8 однородного электричес25 кого поля действует кулоновская сила, отталкивающая заряженную жидкость в направлении, прямо противоположном направлению ее первоначального движения . Это приводит к увеличению гид30 равлического сопротивления участка напорного трубопровода 1.

Однородное продольное тормозящее заряженную жидкость электрическое поле между плоскостями 6 и 7 может быть создано также и за счет самих заряженных частиц (ионов) жидкости. Последние при своем движении отдают свой заряд на коллекторном участке, в результате чего в цепи нагрузки 10 возникает электрический ток, а между плоскостью 7 коллекторной части 8 и плоскостью 6 заземленного участка 2 возникает электрическое поле.

При указанных значениях напряжения Ц 10 - 15 кВ изменение гидравлического сопротивления в известном способ.е незначительно. Применение предлагаемого способа при данных значениях напряжения в отличие от известного обеспечивает существеннное увеличение диапазона изменения гидравлического сопротивления.

35

40

45

50

Согласно принципиальной схеме (фиг. 2) предлагаемый способ реали- 55 зуется на участке напорного трубопровода 1 путем формирования продольного резко неоднородного электрического поля на выходе участка 2 с уменьшенным сечением с помощью, например, системы электродов типа острие иглы 3 - плоскость 4 участка 2, на .которые подается напряжение от управляемого высоковольтного источника 5, а также путем создания продольного однородного электрического поля на выходе участка 2 с помощью системы плоских электродов типа плоскость 4 участка 2 - плоскость 6 основания игольча- того электрода 3. При этом организуют на всем участке напорного трубопровода 1 однонаправленньй вдоль созданных резко неоднородного и однородного электрических полей поток диэлект- рической рабочей жидкости.

Рабочая диэлектрическая жидкость, нагнетаемая насосом, подается под давлением на вход участка напорного трубопровода 1. Под действием напряже ВИЯ, подаваемого от источника 5 высокого напряжения на электроды типа игла 3 - плоскость 4 участка 2 в межэлектродном промежутке в потоке рабочей жидкости возникает продольное резко неоднородное электрическое поле При напряжениях О i (J | на поверхности острия иглы возникает разряд типа коронного, приводящий к образованию направленного от острия иглы 3 к плос кости 4 потока униполяр ък ионов жидкости знака потенциала игольчатого электрода. Образующийся поток униполярных ионов в э том случае движется против гидродинамического потока жид- кости, препятствуя ее движению и приводя к увеличению гидравлического сопротивления участка напорного трубопровода. Жидкость, заряженная в сильном резко неоднородном электрическом поле под действием гидродинамических сил потока, продолжает свое движение поступая далее на участок с продольным однородным электрическим полем. Последнее создается с помощью элект- родов, таких как плоскость 4 участка 2 и плоскость 6 основания игольчатого электрода 3. На заряженную ;;

жидкость со стороны плоскости 6 - электрода однородного электрического, поля действует кулоновская сила, отталкивающая одноименно заряженную жидкость в направлении, прямо противоположном направлению ее первоначального движения. Это приводит к еще большему увеличению гидравлического сопротивления участка напорного трубопровода. Необходимо отметить также, что при отсутствии напряжения на электродах () на выходе напорного трубопровода с уменьшенным сечением образуются так называемые вторичные отрывные макровихревые течения. При увеличении напряжения на электродах происходит сначала устранение макровихрей, а затем образование и развитие ЭГД микровихрей направление вращения которых прямо противоположно отрывным макровихрям.

В результате силового воздействия одновременно двух электрических полей на поток жидкости гидродинамика потока на участке напорного трубопровода значительно изменяется, приводя к значительно большему, чем в известных устройствах, изменению гидравлического сопротивления.

Формула изобретения

Способ изменения расхода на участке напорного трубопровода с уменьшенным сечением в дроссельном электрогидравлическом преобразователе по авт. св. № 981722, отличающий с я тем, что, с целью увеличения диапазона изменения гидравлического сопротивления одновременно с формированием продольного резко неоднородного электрического поля, на выходе участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением в зоне вторичных отрывных макровихреобра- . . зований формируют продольное однородное электрическое поле и изменяют его напряженность.

Составитель О.Гудкова Редактор А.Козориз Техред О.Гортвай КоРР °Р Л Пилипенко

з1каГз377/35 тираж 610 П°«7 ВНИИПИ Государственного комитета b.t.f

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная. k

Фиг2

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в цепях управления электрогидравлических систем автома-. тики. Цель изобретения - увеличение диапазона изменения гидравлического сопротивления участка напорного трубопровода при изменении на нем входного напряжения. Поставленная Цель достигается тем, что, согласно способу изменения расхода на участке напорного трубопровода путем формирования продольного резко неоднородного 21лектрического поля и изменения его напряженности на входе или на выходе участка с уменьшенным сечением, одновременно создают на выходе участка напорного трубопровода с уменьшенным сечением продольное однородное поле и организуют постоянно направяенньй вдоль поля поток заряженной жидкости, тем самым тормозят его. 2 ил. сл 1С оо со 4 ю О) к