Колено дугообразное Советский патент 1981 года по МПК F16L43/00 F16L41/02 

Изобретение относится к элемента трубопроводов и может быть использо вано, например, в теплотехнических установках - газоходах, дымоходах, паропроводах коробчатой формы. Известны дугообразные колена с плоскими параллельными боковыми стенками, нар.ужным и внутренним обтекателями, образующими совместно входное и выходное окно. При этом отношение ширинь входного окна (ttj к его высоте (о лежит в пределах 0,,4, а радиус внутреннего обтекателя (RoV высоте входного окна - 0,05 « R,/g(, «S 0,2 1 . К недостатку этих колен можно отнести значительные гидравлические потери. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому эффекту и технической сущности является колено дугооб разное с плоскими параллельными боковыми стенками с отношением геом рических размеров 0,1 « 0,4 0,05 RO/&O , которые спрофилированы с учетом влияния на гидравлическое сопротивление относительно толщины колена 2. Колено с указанными соотношениями геометрических размеров характеризуется повышен 1ым уровнем гидравлических потерь, что затрудняет их использование в теплотехнике. Цель изобретения - снижение гидравлических потерь. Указанная цель достигается тем, что боковые стенки колена, начиная от входного (выходного) окна, выполнены в виде плоского симметричного диффузора с полным углом раскрытия 2 oL 10-35°. На фиг.1 представлено дугообразное колено, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А нафиг. 1.:на фиг.Звид В на фиг.1., Дугообразное колено образовано плоскими боковь;ми стенками 1 и криволинейными поверхностями обтекателей наружного 2 и внутреннего 3. Стенками 1 образован поворотный участок 4дугообразного колена. Подводящий 5и отводящий 6 каналы соединены с поворотным участком 4 посредством входного 7 и выходного 8 окон прямоугольной формы с отношением сторон 0,1 .А, R,o- радиус внутреннего обтекателя 3 относится к высоте входного окна 7 0 в пределах 0,05 Ro/eo«0,2. Начиная от входного 7 и выходного 8 окон, каждая из боковых стенок 1 наклонена к продольной оси колена под углом «i 5-17° так, что образуемый ими плоский симметричный диффузор характеризуется полным углом раскрытия 2 ot. 10-35 . За счет наклона боковых стенок 1 проходные сечения становятся трапециевидными (фиг.2 и 3), При заданных соотношениях геометрических размеров колена 0-0 0 RO . SK подбирая уголо в указанных пределах, можно спрофилировать колено таким образом, что площади проходных сечений по всей длине колена сохраняются неизменными (и в случае равенства площадей окон 7 и 8 и подводящего 5 и отводящего 6 каналов) или изменяются по заданн му закону. Для обеспечения тре буемо закона распределения площадей проходных селений по длине колена возможно их дополнительное изменение за счет выбора формы наружного обтекателя 2, При работе предлагаемого устройс ва рабочее тело из подводящего канала 5 через входное окно 7 поступает в поворотный участок 4 колена. На всем пути движения до выходного окна 8 за счет раскрытия боковых стенок 1 и кривизны наружного обтекателя 2 течение оказывается безградиентным (если не учитывать локальных градиентов давления, связанных с поворотом потока), в результате чего интенсивность отрывных явлений минимальна. На наружном обтекателе 2 поворотного участка 4 дугообразного колена отрыва потока не наблюдается. Вблизи внутреннего обтекателя 3 на участке первого поворота от О до 90 условия течения оказываются примерно такими же, как это имеет место в колене с параллельными боковыми стенками. На участке второго поворота от 90 до 180, благодаря сужению канала () , наблюдается конфузорный эффект, который ослабляет интенсивность отрывных явлений на поверхности обтекателя 3, следствием чего является снижение гидравлического сопротивления колена до 0,8 и выравнивание поля скоростей в отводящем канале 6, Таким образом, конструкция предлагаемого колена позволяет уменьшить гидравлические потери в колене. Формула изобретения Колено дугообразное, содержащее плоские боковые стенки, внутренний и наружные обтекатели, образующие входное и выходное окна и имеющие отношение шитрины входного окна оК его высоте о,, , лежащее в пределах 0,1 0,4 и отношение радиуса внутреннего обтекателя R,, к высоте входного окна, лежащее в пределах 0,05 0,2, отличающееся тем, что, с целью снижения гидравлических потерь, боковые стенки, начиная от входного (выходного) окна, выполнены в виде плоского симметричного диффузора с полным углом раскрытия 2 00 10-35, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Салов Ю,В., Семашко В,Н, Повышение экономичности и надежности тепг ловых электрических станций, Иваново, Машиностроение, 1978, с.22, 2,Идельчик И,Е, Справочник по гидравлическим сопротивлени}, М,-Л., Машиностроение, 1960, с,209-212.

Л-