Способ преобразования энергии потока среды в диффузоре и диффузор для осуществления способа Советский патент 1990 года по МПК F04D29/40 F01D25/30 

1

(21)4405392/31-29

(22)05.04.88

(46) 15.11.90, Бюл. К 42

(71)Завод-ВТУЗ при Производственном объединении турбостроения Ленинградский металлический завод

(72)А.РЩуриков и А.В.Сударев

(53)621.671 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1401162, кл. F 04 D 29/54, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 410663, кл. F 01 D 25/30, 1972.

(54)СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРПШ ПОТОКА СРЕДЫ В ДИФФУЗОРЕ И ДИФФУЗОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА

(57)Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в аэрогидросистемах для повышения экономичности путем снижения гидравлических потерь, и интенсификации тепломассообмена. Диффузор для преобразования энергии потока среды включает корпус 1 и де(1шектор (Д)2, образующие центральную и периферийную полости 3 и 4, причем Д 2 снабжен перепускными каналами (ПК) 5 с выходными отверстиями 6, сообщенньп и со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах 7, выполненными в виде сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 ПК 5 расположены в нижних частях углублений 8. Д 2 может быть снабжен дополнительными

с б

сл

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в аэрогидросистемах для повышения экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсификации тепломассообмена. Диффузор для преобразования энергии потока среды включает корпус 1 и дефлектор (Д) 2, образующие центральную и периферийную полости 3 и 4, причем Д 2 снабжен перепускными каналами (ПК) 5 с выходными отверстиями 6, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах 7 и выполненными в виде сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 ПК 5 расположены в нижних частях углублений 8. Д 2 может быть снабжен дополнительными ПК 10, выходные отверстия 11 которых размещены в зонах, прилегающих к сферическим углублениям 8, и направляющими лопатками, консольно укрепленными на поверхности Д 2 со стороны соответственно центральной или периферийной полостей 3 или 4 с образованием межлопаточных каналов с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды. Перепуск среды осуществляется из центрального потока в периферийный через основные ПК 5 или дополнительные ПК 10 в локальных зонах понижения давления, организованных в виде вихревых структур типа "смерча", возникающих при обтекании потоком среды сферических углублений 8 на поверхности 9 Д 2. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

ф

1

«%a.J

ПК 10, выходные отверстия 11 которых размещены в зонах, прилегающих к сферическим углублениям 8, и направляющими лопатками, консольно укрепленными на поверхности Д 2 со стороны соответственно центральной 3 или периферийной 4 полости с образованием межлопаточных каналов с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока среды.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в аэрогидросистемах.

Целью изобретения является повышение экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсификаН

ции тепломассообмена.

На фиг.1 представлен диффузор, ча тичный-продольный разрез ; на фиг.2, 3 и 4 - диффузор, примеры выполнения. Диффузор для преобразования энергии потока среды (фиг.1) содержит корпус 1 и дефлектор 2, размещенный в корпусе 1 с образованием центральной 3 и периферийной 4 полостей и снабженный перепускными каналами 5 с выходными отверстиями 6, сообщенными со средствами для создания по- нилсенного давления в локальных зонах 7, выполненными в виде сферичес- ких углублений 8 на поверхности 9 дефлектора 2 со стороны периферийной полости 4, а выходные отверстия 6 перепускных каналов 5 расположены в нижних частях углублений 8.

Кроме того, диффузор (фиг.2) может быть снабжен- дополнительными перепускными каналами 10, выходные отверстия 11 которых размещены в зона:х, прилегающих к сферическим уг

лублениям 8.

Диффузор может быть также снабже направляющими лопатками 12 или 13, консольно укрепленными на поверхности дефлектора 2 соответственно со стороны центральной полости 3 (фиг. или периферийной полости 4 (фиг.4) образованием межлопаточных каналов 14 с площадью поперечного сечения, не увеличивающейся по ходу потока

среды. .

Способ преобразования энергии потока среды осуществляют следующим образом.

Перепуск среды осуществляется из центрального потока в периферийный через основные ПК 5 или дополнительные ПК 10 в локальных зонах понижения давления, организованных в виде вихревых структур типа смерча, возникающих при обтекании потоком среды сферических углублений 8 на поверх- ности 9 Д 2. 2 с. и 2 з.п. ф-лы,

4 ил.

0

25

30 35

45

50

Подают среду в диффузор, где осуществляют разделение -ее посредством дефлектора 2 на центральный и периферийный потоки, движущиеся через одноименные полости 3 и 4, создание в локальных зонах, примыкающих к дефлектору 2 с одной стороны, давления, меньшего, чем с другой, и перепуск среды из одного потока в другой в упомянутых зонах, -причем перепуск осуществляют из центрального потока в периферийный, а создание пониженного давления осуществляют путем организации вихревых структур в локальных зонах 7 в периферийном потоке.

Диффузор для преобразования энергии потока среды работает следующим образом.

Среда, поступающая в диффузор, . движется в нем через центральную 3 и периферийную 4 полости. При обтекании периферийным потоком сферических углублений 8 на поверхности 9 дефлектора 2 в локальных зонах 7 образуются вихревые структуры типа смерча, ориентированные под углом к потоку. Вследствие вихревого течения среды в центральной части . сферического углубления давление понижается и из центральной полости 3 в зону 7 периферийной полости происходит переток среды в виде струек. Зоны 7 с пониженным давлением распространяются на площадь, непосредственно прилегающую к сферическим углублениям 8, что позволяет разместить на этой площади выходные отверстия 11 дополнительных перепускных -каналов 13 и осуществить дополнительно перепуск среды .через каналы 10.

Направляющие лопатки 12 или 13, , укрепленные н поверхности дефлеКтоpa 2 со стороны центральной 3 или периферийной 4 полости, осуществляют закрутку потока вблизи дефлектора 2, что позволяет снизить гидравлические потери, увеличить перепад давления на дефлекторе, стабилизировать режим обтекания углублений 8.

Использование межлопаточных канаществляют из центрального потока в периферийный, а создание пониженно давления осуществляют путем органи зации вихревых структур в упомянут локальных зонах в периферийном пото

лов 14 с постоянной или уменьшающейся Q корпусе с образованием центральной

площадью поперечного сечения позволяет минимизировать сопротивление потоку по сравнению с диффузорными, каналами .

Изобретение позволяет в несколько раз увеличить интенсивность обменных процессов по сравнению с гладкими каналами, снизить срывные явления в диффузорах с большим градиентом проходного сечения.

Формула изобретения

1 , Способ преобразования энергии потока среды в диффузоре, включающий подачу в него среды, разделение ее посредством дефлектора на центральный и периферийный потоки, создание в локальных зонах, примыкающих к дефлектору с одной стороны, давления, меньшего, чем- с другой, и перепуск среды из одного потока в другой в упомянутых зонах, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения гидравлических потерь и интенсификации тепломассообмена, перепуск среды осу15

20

25

30

35

и периферийных полостей и снабженн перепускными каналами с выходными отверстиями, сообщенными со средст ми для создания пониженного давлен в локальных зонах, отличающийся тем, что средства для со дания пониженного давления выполне в виде сферических углублений на поверхности дефлектора со стороны периферийной полости, а выходные о верстия перепускных каналов распол жены в нижних частях углублений.

ществляют из центрального потока в периферийный, а создание пониженного давления осуществляют путем организации вихревых структур в упомянутых локальных зонах в периферийном потоке,

корпусе с образованием центральной

корпусе с образованием центральной

и периферийных полостей и снабженный перепускными каналами с выходными отверстиями, сообщенными со средствами для создания пониженного давления в локальных зонах, отличающийся тем, что средства для создания пониженного давления выполнены в виде сферических углублений на поверхности дефлектора со стороны периферийной полости, а выходные отверстия перепускных каналов расположены в нижних частях углублений.

1 8

7 6

21 ю

uz.2