Соединительный узел трубопровода Советский патент 1981 года по МПК F01N7/08 

(5k) СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к машиностроению, и может быть применено в транспортном машиностроении при проек тировании и изготовлении выхлопных трубопроводов двигателей внутреннего. сгорания. По основному авт. св. P 9637 известен узел трубопровода, содержащий суживающийся патрубок, размещенный с зазором в охватывающей его суживающейся обечайке, при этом в патрубке размещена выступающая над его торцом суживающаяся оболочка, а к торцу минимального сечения обечайки подсоединен раструб о В этом соединительном узле трубопровода во время работы дай гателя движущийся в глушитель поток выхлопных газов делится в патрубке на две части: центральную и перифе- рийную, выполненную в форме расширяющегося канала, образованного раструбом и суживающейся оболочкой, что частично способствует снижению аэродинамического сопротивления О. Центральная часть потока движется по конфузору, образованному суживающейся оболочкой, в результате чего создается повышенное аэродинамическое сопротивление на этом участке, и частичное увеличение аэродинамического шума выхлопа и снижение Moi ;ности двигателя из-за наличия больших потерь в зоне сужения, что является недостатком описанной конструкции. Цель изобретения -. снижение аэродинамического сопротивления П|)и одновременном увеличении эжекционного эффекта. Указанная цель достигается тем, что суживающаяся оболочка снабжена в зоне сужения отверстиями, размещенными на ее боковой поверхности, оси которых выполнены под углом к оси оболочки в направлении движения газового потока. 3 При этом в отверстиях установлены трубки, размещенные между сужива ющейся оболочкой и раструбом. Выходные кромки трубок расположен ны за кромкой раструба. Кроме того, выходные кромки трубок, расположены в одной плоскости с кромкой раструба. Трубки выполнены в виде плоских сопел. На фиг. 1 изображен соединительный узел трубопровода, продольный ра рез; на фиг, 2- - вид I на фиг. 1; на фиг. 3 то же,вариант исполнения суживающейся оболочки,при котором в отверстиях установлены трубки; на фиг. А - часть соединительного узла трубопровода с трубками, выполненными в виде плоских сопел, в аксономе-трии. Соединительный узел трубопровода содержит су({ивающийся патрубок 1, ра мещенный с зазором в охватывающей ег суживающейся обечайке 2, при этом в патрубке 1 размещена выступающая над его торцом суживающаяся оболочка 3, торцу минимального сечения обечайки 2 подсоединен раструб А. Суживающаяся оболочка 3 снабжена в.зоне сужения отверстиями 5 размещенными на е,е боковой поверхности, при этом оси отверстий 6 выполнены под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока. В отверстиях 5 оболочки 3 установ лены трубки 6, размещенные между суживающейся оболочкой 3 и раструбом 4 выходные кромки трубок 6 могут быть расположены за кромкой раструба 4 ил в одной плоскости с кромкой раструба . Трубки 6 выполнены в виде пло ких сопел. Раструб k является элеме том глушителя 7. Во время работы двигателя движущийся в глушитель 7 поток выхлопных газов делится в патрубке 1 на две.. части: центральную и периферийную Центральная часть потока движется п конс узору, образованному суживающей ся оболочкой 3, теряет давление на увеличение скорости. В результате этого давление в выпускном сечении оболочки 3 и лежащих с ней в одной плоскости сечения глушителя 7 и окружающего оболочку 3 кольцевого зазора будет ниже, чем давление во впускном сечении патрубка 1. Раструб k образует с оболочкой 3 расширяющийся канал (диффузор), в кото5ром, восстанавливается давление, причем давление в минимальном сечении расширяющегося канала ниже, чем давление в сечении, помещенном в глушитель 7. В связи с тем, что сечение патрубка 1 размещено в этом минимальном сечении скорость истечения газов из патрубка 1 в зазор будет выше, чем скорость их истечения из обечайки 2. Повышенная скорость истечения обеспечивает эжектирование окружающего воздуха в зазор, при этом непосредственно в зоне сужения оболочки 3 через ее отверстия 5 осуществляется перераспределение расхода активного газа из центральной части в периферийную часть соединительного узла трубопровода, благодаря чему скорость выхлопных газов за кромкой суживающейся оболочки 3 снижается, а следовательно, снижается аэродинамическое сопротивление. При восстановлении давления в диффузорном канале, образованном раструбом k и оболочкой 3, скорость смеси потоков снижается и становится чительно ниже скорости за выходной, кромкой оболочки 3. Благодаря расположению осей отверстий 5 под углом к оси оболочки 3 в направлении движения газового потока обеспечивается истечение выхлопных газов под углом к оси оболочки 3 по всему ее периметру и Тем самым дополнительно увеличивается эжекционный подсос смеси потоков периферийной части за счет перераспределения расхода активного газа непосредственно из полости оболочки 3 в диффузорный канал, образованный суживающейся оболочкой- 3 и раструбом k, а также обеспечивается более рациональное использование кинетической энергии активного газа, так как выходные кромки трубок 6 располагаются блйже к центральной части диффузорного канала за кромкой раструба 4 или в одной плоскости с кромкой раструба 4 и истечение газового потека из трубок 6 создает более равномерное внедрение потоков по оси канала, способствует более равномерному распределению скоростей и давлению по сечению соединительного узла трубопровода. Для придания трубкам 6 лучших аэро динамических качеств они выполнень в . вид плоских сопел. Наличие отверстий 5 в зоне сужения суживающейся оболочки 3 и их взаимосвязь с диффузорным каналом обеспечивают перераспределение расхода активного газа из суживающейся оболочки 3 в расширяющийся диффузорный канал, за счет чего снижается аэродинамическое сопротивление в соединительном узле трубопровода.

За счет увеличения эжекционного эффекта,.т.е. повышенного подсоса воздуха из окружающей среды, в описываемом соединительном узле достигается снижение температуры выпускных газов„

Кроме того, улучшаются показатели дымности и токсичности, повышается эффективность шумоглушения за счет . вязкого трения между частицами холод ного потока, подсасываемого из атмосферы и горячими выхлопными газами.

- Формула изобретения

ления при одновременном увеличении эжекционного эффекта, суживающаяся оболочка снабжена в зоне сужения отверстиями, размещенными на ее боко5 °й поверхности, оси которых выполнены под углом к оси оболочки в направ лений движения газового потока.

20 5. Узел по пп. 1 и 2, о т л и чаюо1ийся тем, что трубки выполнены в виде плоских сопел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25

1. Авторское свидетельство СССР W 49637, кл. F 01 N 7/08, 1975,