Жидкоструйный сверхзвуковой диффузор Советский патент 1993 года по МПК F15D1/00 F04D29/44 

Изобретение относится к области гидродинамики и может быть использовано в аппаратах для сверхзвуковых потоков, в частности, в сверхзвуковых диффузорах.

Целью изобретения является повышение степени увеличения давления в диффузоре и сокращение его длины путем применения жидкостного диффузора с осесимметричным каналом для потоков прямоугольного сечения.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А по фиг. 1; на фиг. 3 - вариант исполнения с коллектором на подводе, продольный разрез.

Жидкоструйный сверхзвуковой диффузор состоит из корпуса 1 прямоугольного сечения, включающего подводящий участок 2, основной участок 3, коллекторы 4 жидкостной среды и рабочих каналов 5, каждый из

которых включает трубу 6, сопловой насадок 7, закрепленный на подводе 8. входной обтекатель 9 и выходной участок 10. Рабочие каналы 5 установлены внутри корпуса 1 по правильной сотовой сетке и занимают цен- .тральную часть поперечного сечения диффузора Периферийная часть сечения сообщена с нерабочей полостью 11 корпуса 1. которая на выходе диффузора отделяется герметичной стенкой 12. Входные обтекатели 9 и выходные участки 10 выполнены в виде конусов и соединены между собой по входным и выходным кромкам 13, 14. заостренным по потоку. Кромки имеют форму гипербол. Сопловые насадки 7 установлены по центру труб 6 на подводах 8 и в передней части заострены по потоку, Подводы 8 выполняют функцию пилонов, заострены по потоку и соединены с коллектором 4. Подводящий участок 2 диффузора выполнен от

Ј

00

ю ю

VJ

го

CJ

дельном от участка 3 и присоединяется к нпму рачъемом 15. На подводящем участке 2 может быть установлен коллектор 4 жидкостной среды. К подводам 8 в этом варианте исполнения приварены сопловые насадки 7, входящие в отверстия труб б по оси рабочих каналов 5.

Диффузор работает следующим образом.

Сверхзвуковой поток газа поступает в подводящий участок 2 и набегает на входные обтекатели 9 каналов 5. На входных кромках 13 устанавливаются в потоке косые скачки уплотнения, которые уплотняют поток и направляют его в трубы 6, где поток газа обтекает сопловые насадки 1 и подводы 8, проходя через серию косых скачков уплотнения. В качестве жидкостной среды в диффузоре используется вода, которая через коллектор 4 и подводы 8 подается в сопловые насадки 7. Струя воды под напором выбрасывается из сопла насадка 7 по центру трубы б и смешивается со сверхзвуковым потоком газа. При этом скорость смеси остается сверхзвуковой, т.к. скорость звука в смеси остается ниже скорости ее течения. После завершения перемешивания рабочая смесь в трубе 6 достигает выходного участка 10. На выходном участке 10 при расширении потока смеси устанавливается прямой скачок давления, в котором течение смеси переходит в дозвуковое с восстановлением давления торможения смеси. Поскольку давление поды на входе в диффузор намного превышает полное давление газа, результирующее давление заторможенной смеси с учетом всех потерь превышает полное давление газа на входе. Периферийный пристеночный слой газа поступает в зазор между обтекателями 9 и корпусом 1 и тормозится.

При работе диффузора в пристеночном слое газа устанавливаются циркуляции, поглощающие энергию набегающего дозвукового пристеночного слоя газа. При работе

диффузора, выполненного по фиг. 3. сверхзвуковой поток вначале обтекает подводы 8, а затем входные обтекатели 9. В каналах 5 поток газа уже не встречает препятствий и проходит в камеру смешения труб 6 без

сильных возмущений. В остальном работа диффузора в этом варианте аналогична описанной выше.

Формула изобретения

1. Жидкоструйный сверхзвуковой диффузор, включающий подводящий участок прямоугольного сечения и, по крайней мере, один осесимметричный рабочий канал, содержащий сверхзвуковой участок в виде

трубы с установленным по оси в ее входной части сопловым насадком активной жидкостной среды и расширяющийся выходной участок, отличающийся тем. что, с целью повышения степени увеличения давления в диффузоре и сокращения его длины путем применения жидкоструйного диффузора с осесимметричным каналом для потоков прямоугольного сечения, он выполнен в виде набора рабочих каналов с рэзмещением их осей по правильной сетке в сечении диффузора, трубы каналов в передней части снабжены расширяющимися участками входных обтекателей, при этом расширяющиеся участки на входе и выходе каналов

соединены между собой, а места соединений заострены по линиям пересечения участков.

2. Диффузор по п. 1,отличающийся тем, что сопловые насадки закреплены на

подводах жидкостной среды, размещенных на подводящем участке.

/J

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть использовано в аппаратах для сверхзвуковых потоков, в частности в сверхзвуковых диффузорах. Целью изобретения является повышение степени увеличения давления в диффузоре и сокращения его длины путем применения жидкоструйного диффузора с осесиммет- ричным каналом для потоков прямоугольного сечения. Сверхзвуковой диффузор с подводящим участком прямоугольного сечения и осесимметричным подводящим каналом с установленным в нем сопловым насадком для активной жидкостной струи выполнен в виде набора равномерно расположенных осесимметричных рабочих каналов, в передней части которых выполнены расширяющиеся участки входных обтекателей, имеющие места соединения, заостррн- ные по линиям пересечения. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

4 г

Фиг..