DE1403288C - Vorrichtung zur Erzeugung einer Unter druckzone an einem flachen, schleierformi gen Strahl - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

zur Erzeugung wenigstens einer Unterdruckzone an werden im folgenden an Hand der Zeichnung be-

einem flachen, schleierförmigen Strahl, der aus einem schrieben, in der

Schlitz ausströmt und durch wenigstens einen Leit- Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zeigt, körper, der sich im Bereich der einen Breitseite des 5 bei der ein Strahl mit rechteckiger Querschnittslläche

Schlitzes befindet, nach dieser Seite hin abgelenkt verwendet wird;

wird und an dem Leitkörper anliegt. Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie Il-II der

Bei einer bekannten derartigen Vorrichtung ist die Fig. 1;

Mündung des Schlitzes, aus der der Strahl austritt, Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die als ein

auf der Strahlaußenseite unsymmetrisch mit einer io mit Umdrehungskörpern ausgestattetes Rohr ausge-

vorspringenden und in der gewünschten Ablcnkricii- bildet ist;

tiing gekrümmten Lippe versehen. Der sie umströ- Fig. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung in vergrößer-

mende Strahl erzeugt auf ihrer Oberfläche einen ter Darstellung;

hohen Unterdruck, der zum Antrieb von Fahrzeugen, Fig. 5 stellt in einem Schnitt eine Variante eines

insbesondere von Wasserfahrzeugen, ausgenutzt wer- 15 solchen Rohres dar, bei dem der Strahl nach außen

den kann. Es findet dabei eine einzige Umlenkung an austritt.

einem einzigen Leitkörper statt. Für andere Anwen- Die Vorrichtung gemäß F i g. I und 2 enthält eine

dungsgebiete, z.B. beim Ansaugen von zu zerstäu- Wand 1, in der ein Hohlraum 2 angeordnet ist, der

bender Flüssigkeit, ist die bekannte Vorrichtung eine Austrittsöffnung in Form eines rechteckigen

nicht ohne weiteres geeignet, weil geeignete Zufuhr- 20 Schlitzes 3 hat. Der Schlitz ist an seinen Enden

zonen nicht vorgesehen sind. durch Seitenwände 4 begrenzt, die mit der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wand 1 verbunden sind und durch die verhindert

Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wird, daß das Medium der Umgebung von der

mit der in mehreren einzelnen Zonen unterschiedlich Seite her auf den Gasstrahl 5 einwirken kann,

hohe Unterdrücke, eine Erhöhung der Strömungsge- 25 der durch den Schlitz 3 aus dem Hohlraum 2 aus-

schwindigkeit und der Bewegungsgröße des Strahles tritt.

bzw. des Impulses eingestellt werden können und . Ein Leitkörper 6 ist über eine Stütze 7 mit der

die durch Vorsehen geeigneter Zuführzonen vielseitig Wand 1 und den Seitenwänden 4 verbunden, wo-

anwendbar ist. durch ein von dem Medium der Umgebung getrenn-

Erreicht wird das erfindungsgemäß dadurch, daß 30 ter Raum 8 entsteht.

im Abstand vom Schlitz mehrere auf Abstand Wenn der Winkel λ zwischen der Austrittsrichstehendc flache, etwa scheibenförmige Leitkörper an- tung 9 des Strahles 5 und der Geraden, durch die der geordnet sind, die sich parallel zur Strömungsebene Teil 10 des Schlitzes 3 mit dem Leitkörper 6 Verbundes Strahles im Schlitz erstrecken und freie Räume den ist und diesen bei Il berührt, kleiner als 32" einschließen, und daß die Außenflächen der einzel- 35 ist, dann krümmt sich der Strahl 5 und berührt den nen Leitkörper so geneigt sind, daß der Winkel zwi- Teil 11 des Leitkörpers 6; in dem Raum 8 entsteht

dabei ein merklicher Unterdruck.

Der Strahl wird nach der Berührung der Oberfläche 11 des Leitkörpers 6 neuerdings um einen Winkel

Stütze 13 mit der Wand 1 und den Seitenwänden 4 verbunden ist. In der durch diesen zweiten Leitkörper 12 gebildeten Zone 14 herrscht ebenfalls Unterdruck.

sehen der Tangente an einen beliebigen Leitkörper von der Unterkante des vorhergehenden Leitkörpers aus und der Tangente von der Unterkante des ersten

Leitkörpers an die Außenfläche des nachfolgenden 40 \₁<25^ri zu einem zweiten Leitkörper 12 hin gebogen,

Leitkörpers konstant abnimmt. der ebenso wie der Leitkörper 6 vermittels einer

Wenn durch den Schlitz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Gas- oder Flüssigkeitsstrahl austritt, dann entsteht in den freien Räumen zwischen den

Leitkörpern Unterdruck, der mit abnehmendem 45 Der Strahl, der von der Oberflächen des Leitkör-Winkel zwischen den genannten Tangenten schwä- pers 6 abgelenkt wurde, berührt jetzt die Oberfläche eher wird. Die Strömungsgeschwindigkeit im Strahl 15 des Leitkörpers 12 und wird dann um einen Winerhöht sich, während er sich zum Leitkörper hin kel α.,<2()° zur Oberfläche 16 hin gebeugt, was unter krümmt, und der Druck im Strahl nimmt ab und sinkt der Einwirkung eines dritten Leitkörpers 17 erfolgt, merklich unter den Druck in der Umgebung. Als 5° wodurch eine neue Unterdruckzone 18 geschaffen Folge davon tritt aus dem Schlitz eine größere Masse wird,
an Medium aus, bei gleichem Druck vor der Austrittsstelle, und umgebendes Medium wird in die
Unterdruckzone des Strahls gerissen, wodurch der
Druck darin ohne merkliche Geschwindigkeitsver- 55
minderung wieder aufgebaut und die auf die Sekunde
bezogene Bewegungsgröße merklich erhöht wird.
Überraschenderweise tritt dieses Phänomen beim
nächsten Leitkörper von neuem auf, wenn auch

Schließlich verläuft der Strahl längs der Oberfläche 19 und verläßt die Oberfläche des Leitkörpers 17 unter einem Winkel von ,\.,<C15°.

Man kann bei dieser Vorrichtung die Stärke des Unterdrucks in den Zonen 8, 14 und 18 vermindern, wenn man die Höhen h, h' und h" verkleinert.

Die Arbeitsweise der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung ist ähnlich wie bei der Vor

schwächer. Die freien Räume zwischen den Leil- 60 richtung gemäß den Fig. 1 und 2, jedoch sind hier

körpern, in denen der Unterdruck entsteht, kann keine Seitenwände vorhanden, und der Strahl ist

man mit Gefäßen verbinden, in denen man einen endlos.

Unterdruck erzielen will. Man kann die dadurch ge- Bei dieser Vorrichtung tritt ein Druckgas 5 durch

bildeten Zuführzonen vorteilhaft ausnutzen, z. B. eine Leitung 20 ein und verteilt sich in einer Ring-

zum Ansaugen von zu zerstäubender Flüssigkeit in 65 kammer 21, aus der es durch einen Ringschlitz 3'

den Strahl. Weiterhin kann man den so erzeugten austritt.

Unterdruck als tragende Kraft verwerten, indem Die Ringkammer 21 ist über einem zylindrischen

man ihn für einen Tragflügel verwendet. Leitkörper 22 angeordnet, in dem übereinander die

Ringkörper 23, 24, 25 und 26 angeordnet sind, die auf den Austritt des Strahls einwirken.

Die aus dem Schlitz 3' austretende Luft wird zunächst von dem Ringkörper 23 angezogen und streicht über die Oberfläche 23 a und erzeugt in dem Ringraum 27 einen sehr starken Unterdruck. Der Luftstrahl wird beschleunigt, und seine innere Spannung liegt unter der in der Umgebung 28 herrschenden Spannung, wobei die Luft aus der Umgebung in den Strahl eindringt·. Die gesamte Masse des Druckgases und der aufgenommenen Umgebungsluft wird dann durch den zweiten Ringkörper 24 angezogen, und in dem Ringraum 29 entsteht ein Unterdruck.

Nachdem der Strahl über die Oberfläche 30 des Leitkörpers 24 geströmt ist, krümmt er sich neuerdings unter dem Einfluß des Leitkörpers 25, wobei ein Unterdruck in der Zone 31 entsteht. Nach dem Überstreichen der Oberfläche 32 des Leitkörpers 25 und der Oberfläche 33 des Leitkörpers 26 wird das Gemisch aus dem Strahl und der Luft 28, die aus der Umgebung angesaugt wurde, bis in die Höhe der Kehle 34 geführt. An dieser Stelle entsteht unter der Wirkung der Wand 35 bei 36 eine letzte Unterdruckzone, durch die eine letzte Beschleunigung des Gemisches hervorgerufen wird.

Nach dem Gesetz von Bernoulli wird das Gemisch aus der Luft des Strahles und aus der Luft der Umgebung in dem divergierenden Teil 37 verlangsamt, und die kinetische Energie wird bis zur Stelle 38 in potentielle Energie umgewandelt. Das Gemisch tritt bei 39 aus der Vorrichtung aus, die bei diesem Ausfülirungsbeispiel wie eine Ansaug-Strahlvorrichtung wirkt.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform besteht der Leitkörper, durch den die Unterdruckräume festgelegt werden, die sich unter der Wirkung des Strahles ausbilden, aus einem einzigen äußeren Umdrehungskörper 40, durch den ein Mittelrohr 41 umkleidet wird.

Ein Deckel 42 bildet mit dem Rohr 41 eine zylindrische bzw. ringförmige Kammer 43, die über einen Ringspalt 44 mit dem Medium 45 der Umgebung Verbindung hat.

Das Druckmedium 5 tritt durch den Ringspalt 44 aus. Der Strahl wird nacheinander der anziehenden Wirkung der Vorsprünge 46, 47 und 48 unterworfen, die am äußeren Anfang des Blockes 40 ausgebildet sind, in dem die Unterdruckzonen 49, 50 und 51 vorgesehen sind.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist die gleiche, wie die der vorher beschriebenen Ausführungsformen.

Bei den Ausführungsbeispielen wurde angenommen, daß die Vorrichtungen mit Luft betrieben werden, jedoch läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit anderen gasförmigen oder flüssigen Medien betreiben. Dabei müssen dann die Abstände, Winkel und Abmessungen der Vorrichtung geändert werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung wenigstens einer Unterdruckzone an einem flachen, schleierförmigen Strahl, der aus einem Schlitz ausströmt und durch wenigstens einen Leitkörper, der sich im Bereich der einen Breitseite des Schlitzes befindet, nach dieser Seite hin abgelenkt wird und an dem Leitkörper anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand vom Schlitz (3 bzw. 3' bzw. 44) mehrere auf Abstand stehende flache, etwa scheibenförmige Leitkörper (6, 12, 17 bzw. 23, 24, 25 bzw. 46, 47, 48) angeordnet sind, die sich parallel zur Strömungsebene des Strahls im Schlitz (3 bzw. 3' bzw. 44) erstrecken und freie Räume (8, 14, 18 bzw. 29, 31 bzw. 50, 51) einschließen, und daß die Außenflächen der einzelnen Leitkörper so geneigt sind, daß der Winkel zwischen der Tangente an einen beliebigen Leitkörper (12 bzw. 24 bzw. 47) von der Unterkante des vorhergehenden Leitkörpers (6 bzw. 23 bzw. 46) aus und der Tangente von der Unterkante des ersten Leitkörpers (12 bzw. 24 bzw. 47) an die Außenfläche des nachfolgenden Leitkörpers (17 bzw. 25 bzw. 48) konstant abnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (3), aus dem der flache Strahl austritt, rechteckigen Querschnitt hat und daß zu beiden Seiten des Schlitzes Seitenwände (4) vorgesehen sind, die den Strahl seitlich begrenzen (Fig. 1 und 2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (3') an der Innenseite einer Ringkammer (21) angeordnet ist und die Leitkörper (23, 24, 25) koaxial zu dem Schlitz angeordnet sind (F i g. 3 und 4).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (44) ringförmig und der Strahl radial nach außen gerichtet ist und die Leitkörper (46, 47, 48) koaxial zu dem Schlitz angeordnet sind (F i g. 5).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkörper (23, 24, 25) von Ringscheiben gebildet sind und die Entfernung der Leitkörper voneinander durch Distanzringe festgelegt ist, die ebenso wie die Leitkörper in ein Rohrstück (22) eingeschoben oder auf ein Rohrstück aufgeschoben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (44) einerseits von einer Lippe am Stirnende eines Rohres (41) gebildet ist, durch das das Medium zuströmt und auf das die Leitkörper (40) aufgeschoben sind, und andererseits vom Rand eines Deckels (42), der an dem Rohr (41) befestigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen