CN106687698A - 引导流的构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于引导流的构件的几何设计的方法，其中所述构件从第一区域(1)到第二区域(2)利用角度引起在流中的方向改变，其中流在第一区域(1)中具有流进的方向并且在第二区域(2)中具有流出的方向，轮廓的构造借助于三角形进行。

Description

引导流的构件

技术领域

本发明涉及一种引导流的构件，以及一种用于制造引导流的构件的方法。

背景技术

引导流的构件在不同的实施方式中已知。根据使用条件(即工作压力、运输介质、介质温度等等)，构件由专门的材料制造。罩壳的静态结构同样强烈地依赖于使用领域。

本发明涉及引导流的构件的几何设计，尤其区域的几何设计，在该区域中促使了流的方向改变。

所谓的弯管(Rohrkrümmer)、肘管(Rohrknie)或曲管(Rohrbogen)是引导流的构件的简单的类型，通过该构件引起在流中的方向改变。这样的弯曲件能够针对性地改变在管中的流的方向，其中弯曲件在大多数情况下制造为由管件形成的圆弧部段，该管件在圆半径r的情况下促成了流偏转了圆心角α。

不同于圆弧部段例如通过文件WO2013017308A2或文件GB486991A提出了，弯头获得明确的入口和出口，也就是说取消了管件关于通流方向的对称性。

文件WO2013017308A2教导应用用于在流中的方向改变的带有连续的半径走向的弯头，以为了同样连续地改变作用的力并且不设置突然的方向改变。然而制造该引导流的构件是非常昂贵的。

发明内容

本发明的任务是创造一种用于形成引导流的构件的几何设计的方法，该构件促使了以节省能量的方式在流中使方向改变了角度并且可简单地被制造。

该任务通过以下方式解决，即借助于三角形构造轮廓，其中在第一步骤中确定在构件中的流的流动方向，在第二步骤中获取角度的角平分线，其中沿该角平分线确定点，其中通过该点分别做出形成角度的区域中的一个的垂线，其中在第三步骤中通过点利用45°的第二角度放置有直线到相应的垂线处，其中通过该直线与相应的区域相交分别确定了线段，该线段的相应的中点确定了第二点，其中在第四步骤中利用22.5°的第三角度将直线放置到在第三点中与区域相交的线段处到位于确定的流动方向中的第二点处，其中在第五步骤中利用12.25°的第四角度将直线放置到在流动方向上在点中与区域相交的线段处到第三点处，其中该构造的包络线预设几何的轮廓的几何设计。

在此有利的是，能够利用简单的方式获取构造。同样可将简单的形状利用低的耗费转换成具体的产品。加工根据该方法制造的构件通过简单的轮廓是非常不复杂的，因为弯曲部由很少的笔直的区段组合而成。

轮廓提供了这样的优点，即该轮廓在任何在传统的弯管中该弯管实施为弯曲件或肘形件的情况下通过在方向改变的区域中的流动速度的不同构造分离区域，几何特征如此改变，即使得减少了流动损失。

在根据本发明的方法的另一设计方案中对称地构造轮廓。上面呈现的构造设置了在流向上的三角形的相继排列。这也能够对称地即附加地相反于流向扩大。构件那么能够在两个方向上利用相同的优点穿流。

本发明另外描述了引导流的构件，根据描述的方法构造该构件的几何特征。该构件以简单的有利的方式使流动速度的方向改变成为可能，例如作为弯管(也就是说作为在管中的90°弯曲)提供，其中可简单地构造和制造该管弯头。

特别地有利的是，在流中附加地布置有翼形件。该翼形件(也称为内装部件(Einbauten))例如是简单的引导板，该引导板在流向上取向并且在此提供少量阻力。所述翼形件明显地改善了在弯头中的流动。翼形件干扰由于速度差在管中出现的横向流动并且因此降低损失。翼形件的几何特征以用于构造弯头的根据本发明的方法作为依据。

附图说明

根据实施例更详细地解释本发明。

图1示出了在任意的弯头处的构造方法，并且

图2示出了常规的弯头和根据本发明的弯头的对比。

具体实施方式

图1示出了任意的部位，在该部位处构件的轮廓以不连续的方式从第一区域1过渡到第二区域2中，其中两个区域包夹角度3。在该不连续部位处产生了流动走向的显著的扰动，该扰动能够通过合适地构造几何走向强烈地被影响。传统地在此设置有所谓的曲管或肘管，该曲管或肘管或者设置带有选择的半径的圆形或者设置锐角。

根据实质上的不同的观察能够发展用于形成弯曲件的方法，该方法可简单地被构造并且然而如此影响在不连续部位处的流动情况(Strömungsverhältnis)，即使得在构造花费和制造花费最小的情况下能够非常强烈地降低在弯曲件中的损失。对此对于角度3构造了角平分线4。在该角平分线4上选择点5。通过该点5直线6和7被置于垂直于区域1和2。在点5中相对于该直线6和7以45°的角度8放置与区域1和2相交的直线，其中在区域2中确定有交点11。在点5和点11之间的线段被平分，由此获得点9，在该点9处以22.5°的角度10放置直线，该直线在点13中与区域2相交。在点9和点13之间的线段又被平分，由此获得点12，在该点12处以12.2°的角度14放置直线，该直线在点15中与区域2相交。该构造的包络线产生轮廓。

设想的构造以构件的非对称的加载为出发点。如果构件例如由于交替地向前/返回流动对称地加载，那么构造可对称地在第一区域1的方向上以类似的方式补充。

图2示出了带有常规的直径的弯头(右边)与带有根据本发明的走向的弯头(左边)的直接的比较。根据本发明的走向由于其非对称性可在一个方向上固定地安装，更确切地说以这样的方式，即流动方向从第一区域1指向到第二区域2。在直接的比较中可看出根据本发明的弯头的明显地更小的尺寸。根据本发明的简单的构造不仅在使流偏转时节省能量，而且在制造弯头时节省结构空间和材料。

参考符号列表

1 第一区域

2 第二区域

3 方向改变的角度

4 角平分线

5 点

6 右边的角度

7 右边的角度

8 45°的角度

9 点

10 22.5°的角度

11 交点

12 点

13 交点

14 12.25°的角度

15 交点。

Claims (6)

1.一种用于引导流的构件的几何设计的方法，其中所述构件从第一区域1到第二区域2利用角度3引起在流中的方向改变，其中所述流在第一区域1中具有流进的方向并且在第二区域中具有流出的方向，

其特征在于，

轮廓的构造借助于近似的三角形进行，其中

在第一步骤中确定流动方向，

在第二步骤中获取所述角度3的角平分线，其中沿该角平分线确定点5，

其中通过所述点5分别做出形成所述角度3的区域(1,2)中的一个的垂线，

其中在第三步骤中通过所述点5利用45°的角度8将直线放置到相应的所述垂线处，

其中通过该直线与相应的区域(1,2)的相交分别确定了线段，该线段的相应的中点确定了点9，

其中在第四步骤中利用22.5°的角度10分别将直线放置到在点11中与所述区域(1,2)相交的线段处到所述点9处，

其中在第五步骤中利用12.25°的角度14分别将直线放置到在点13中与所述区域(1,2)相交的线段处到所述点12处，

其中该构造的包络线预设了几何的轮廓的几何设计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮廓构造成对称的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮廓构造成不对称的，尤其在流动方向上构造三角形。

4.一种引导流的构件，其特征在于，根据在权利要求1，2或3中描述的方法构造所述构件的几何特征。

5.根据权利要求4所述的引导流的构件，其特征在于，所述构件是弯管。

6.根据权利要求4或5所述的引导流的构件，其特征在于，在流中布置有用于改善流偏转的合适的装置。