Генератор импульсных струй Советский патент 1988 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для создания пульсации давления, и может быть использовано, например, в химической промышленности для пульсационных массооб- менных аппаратов.

Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение гидравлического сопротивления устройства.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - схемы функционирования устройства.

Генератор импульсных струй содержит (фиг. 1) корпус 1 с входным каналом 2 и полостью 3, разделенной неподвижной перегородкой 4 с образованием выходных каналов 5 и 6, и подвижную пластину 7, установленную в полости 3 корпуса 1 с возможностью поочередного перекрытия выходных каналов 5 и 6. Подвижная пластина 7 шар- нирно закреплена на оси 8 своим задним по потоку концом на передней части перегородки 4. Входной канал 2 выполнен в виде щелевого сопла, полость 3 корпуса 1 и выходные каналы 5 и 6 выполнены в форме щеле- вь1х диффузоров, причем поверхности 9 и 10 корпуса , поверхности 11 и 12 подвижной пластины 7 и поверхности 13 и 14 выходных каналов 5 и 6 образуют диффузор при любом положении подвижной пластины 7. Последняя выполнена прямоугольной в поперечном сечении и плане, а ее передняя по потоку кромка заострена. Выходные каналы 5 и 6 сообщены между собой.

Генератор импульсных струй работает следующим образом.

В начальный момент времени перегородка 7 занимает крайнее положение, например примыкает к поверхности 9 полости 3 (фиг. 1). При непрерывном потоке рабочей среды он проходит через зону А в полости 3 корпуса 1, при этом зона А и выходной канал 6 работают как диффузор с углом раскрытия б,, т. е. вниз по потоку скорость течения уменьшается, а давление Pf в зоне А полости 3 возрастает, достигая в выходном канале 6 давления Ра на выходе из генератора импульсных струй (фиг. 2). В то же время зона В полости 3, сообщенная с выходным каналом 5, перекрыта, поэтому поток рабочей среды в ней отсутствуют и давление Р в зоне В равно давлению Ра.

Следовательно, на перегородке 7 имеется перепад давлений , 0, создающий момент сил относительно оси 8, отклоняющий перегородку 7 к поверхности 10 полости 3.

При этом угол б(Г уменьшается, угол б- увеличивается, а перегородка приобретает некоторую угловую скорость Q (фиг. 2).

Поток рабочей среды по-прежнему проходит через зону А полости 3 и выходной канал 6, хотя перегородка 7 уже не приле0

гает к поверхности 9 полости 3 и зона В не перекрыта (фиг. 2), в зоне В полости 3 давление PY по-прежнему равно давлению Ра. Таким образом, перегородка 7 продолжает двигаться по направлению к поверхности 10 полости 3 с нарастающей угловой скоростью. По мере приближения заостренного конца перегородки 7 к поверхности 10 полости 3 расстояние между ними сокращается. Это приводит к тому, что в зоне А полости 3 развивается неустойчивость расширяющегося течения, возникает отрыв потока от поверхности 10 и повышается давление в зоне А полости 3. В результате этого весь поток рабочей среды начинает по5 ступать в зону В полости 3, а течение в зоне А прекращается (фиг. 3). Переключение потока из зоны А в зону В полости 3 происходит скачком. При этом в выходном канале 6 напор струи резко падает от максимального значения до нуля, а в выход0 ном канале 5 резко возрастает от нулевого значения до максимального. Зона В полости 3 и выходной канал 5 начинают работать как диффузор с углом раскрытия в зоне В . Давление Р в зоне В по5 лости 3 становится меньше давления Ра, а в зоне А полости 3 поток рабочей среды отсутствует и давление Лг в зоне А полости 3 равно давлению Ра (фиг. 3).

На перегородку 7 начинает действовать отрицательный перепад давлений АР

0 РХ-PfT 0 и ее движение по направлению к поверхности 10 замедляется. После соприкосновения перегородки 7 с поверхностью 10 полости 3 процесс повторяется аналогично описанному.

Таким образом, напор в выходных кана5 лах 5 и 6 поочередно скачком меняется от нуля до максимального значения и обратно, создавая пульсации.

Формула изобретения

40

Генератор импульсных струй, содержащий корпус с входным каналом и полостью, разделенной неподвижной перегородкой с образованием двух выходных каналов, и подвижную пластину, установленную в полости

5 корпуса с возможностью поочередного перекрытия выходных каналов и шарнирно закрепленную задним по потоку концом на перегородке, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения гидравлического сопротивления, входной канал вы50 полнен в виде щелевого сопла, полость корпуса и выходные каналы выполнены в форме щелевых диффузоров, причем поверхности полости корпуса подвижной пластины и соответствующего выходного канала образуют диффузор, подвижная пластина выполнена

55 прямоугольной в поперечном сечении и плане с заостренной передней по потоку кромкой, а выходные каналы сообщены между собой.

Изобретение относится к устройствам для создания пульсаций давления и позволяет упростить конструкцию и снизить гидравлическое сопротивление устройства. Входной канал (К) 2 выполнен в виде щелевого сопла. Полость 3 корпуса 1 и выходные К 5 и 6 выполнены в форме щелевых диффузоров. К 5 и 6 сообщены между собой. Подвижная пластина 7, установленная в полости 3 с возможностью поочередного перекрытия К 5 и 6, щарнирно закреплена задним по потоку концом на неподвижной перегородке 4 и выполнена прямоугольной в поперечном сечении и плане, а ее передняя по потоку кромка заострена. Поверхности 9, 10 полости 3, поверхности 11,12 пластины 7 и поверхности 13, 14 К 5, 6 образуют диффузор. Напор в К 5 и 6 поочередно меняется от нуля до максимального значения и обратно, создавая пульсации. 3 ил. 3 (/ СО 00 со |СП