DE1523445A1 - Vorrichtung mit einem stroemenden Fluidum,insbesondere Strahlverstaerker - Google Patents

Vorrichtung mit einem stroemenden Fluidum,insbesondere Strahlverstaerker

Info

Publication number
DE1523445A1
DE1523445A1 DE19631523445 DE1523445A DE1523445A1 DE 1523445 A1 DE1523445 A1 DE 1523445A1 DE 19631523445 DE19631523445 DE 19631523445 DE 1523445 A DE1523445 A DE 1523445A DE 1523445 A1 DE1523445 A1 DE 1523445A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
opening
fluid
flow
channels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19631523445
Other languages
English (en)
Other versions
DE1523445B2 (de
Inventor
Dexter Edwin Macleod
Jones Donnie Roland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bowles Engineering Corp
Original Assignee
Bowles Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bowles Engineering Corp filed Critical Bowles Engineering Corp
Publication of DE1523445A1 publication Critical patent/DE1523445A1/de
Publication of DE1523445B2 publication Critical patent/DE1523445B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15CFLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C1/00Circuit elements having no moving parts
    • F15C1/14Stream-interaction devices; Momentum-exchange devices, e.g. operating by exchange between two orthogonal fluid jets ; Proportional amplifiers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15CFLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C1/00Circuit elements having no moving parts
    • F15C1/16Vortex devices, i.e. devices in which use is made of the pressure drop associated with vortex motion in a fluid
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/03Fluid amplifier
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/206Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
    • Y10T137/2087Means to cause rotational flow of fluid [e.g., vortex generator]
    • Y10T137/2093Plural vortex generators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/206Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
    • Y10T137/2087Means to cause rotational flow of fluid [e.g., vortex generator]
    • Y10T137/2098Vortex generator as control for system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf ein Fluidum enthaltende Vorrichtungen ohne bewegliche mechanische Teile zum Betrieb derselben und genauer gesagt auf einen Strahlverstärker, mit dem die UnfangsgenchwindigkeitsVo.vponente eines rotierenden Fluidums, ./elches Eingangssignale darstellt, verstärkt wird und mit dem derartige Signale in lineare Steuerausgangssignale umgewandelt v/erden, deren Richtung und Größe eine Funktion der Richtung und V/inkelgeschwindigkeit der Eingangssignale ist. Der rotierende Strom des Fluidums, der der Richtung der vorliegenden Erfindung angelegt ist, kann von einer Quelle abgeleitet sein, die in der Lage ist, einer Fluidumssäule eine Rotation zu erteilen
&0983 2/073O
- 2 BAD OftiCHNAL
und in der die Umfangsgeschvvindigkeitskonponente des rotierenden Pluidums durch einen StrahlverntUricer /eac r.vindigkeitsverstärkt v/ird.
Zur Erläuterung der Arbeitsweise des in der vorliegenden Erfindung jesci'.affenen Strahlverstärker soll --.n^enom- !.ien ',/erden, daß eine "rreisfcriaige Pfanne ::.it einer Flüssigkeit in der Mitte ihres Bodens mit einer kleinen Entleerunjsöffuang versehen ist. Die Höhe der Flüssigkeit in der Pfame ergibt ψ einen hydrostätlichen Druck, der die Flüssigkeit durch iie kleine 1.Iit teloffnung hindurchzutreiben versucht, .,'enn ..:un eine sjeidiraensionale irrotitionale Strui^ungybedingung, -.'ie z. B. im Falle des Stroms in einem herk'jn...liehen Aujgu:.· betrachtet, dann stehen die radiale Geschwindigkeit V iuia iie radiale Stellung r wie in der Gleichung (1) r.iteinander in Beziehung
,r constant
Vr = Έ (1)
Palis das Pluidun ko;.ipressibel isst, dann muß die örtliche W Pluidumsdichte f berücksichtigt -./erden, 50 daß sich die Gleichung (1) verändert in
y. _ constant
vr ~ rf
Palls eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente dem Fluidum erteilt *>vird unmittelbar in der Nahe des Ranaes der Pfanne, rotiert ein Flüssigkeitsring als Ganzes um die Austritts-
909832/0730
BAD OrIiGiNAL
öffnung in der Mitte des Bodens ;;ls Achse.anu der Strom ist nun rotational anstatt irrotational. Bs kann mathematisch in Handbüchern, die sich nuf diesen Gegenstand beziehen, nachgelesen werden, λ als in dem Lia.3e, .vie der Ring auf die mittlere Auslassöffnung aus am x-nschrunpf t, die Umf angsgeschv/indigkeitskomoonente V„ für eine eivfache rotationale Strömung sich :;ur radialen L-ige c;ei:;äi3 Gleichung (3) verlrllt.
v _ constant (3)
c r
Folglich v/ird beim Austritt des Fluidums aus der Pfanne ■■ind in dem Ua.de, ,/ie sich das Fluidum vom Rand der Pfanne zur .littleren Austrittsöffnung bewegt seine UmfrngKjeschwindigkeitskomponente V in dem Habe zunehmen v/ie die radiale Stellung abnimmt.
Obgleich eine offene Pfanne axt einer Flüssigkeit zur Erläuterung der elementaren Zusammenhänge der Arbeitsweise eines Strahlvers t;irkers herangezogen v/orden ist, ver..'endet die vorliegende Erfindung eine geschlossene Vortexkammer, deren Fluidum keine Flüssigkeit au'sein braucht, aber eine Flüssigkeit sein kann oder ein Gas oder ein Genisch oder eine Kombination von Fluiden und deren Druckquelle, die den Fluidumsaustritt herbeiführt, nicht die Schwerkraft zu sein braucht, sondern auf eine Strömung oder Strömungen von Fluidumsstrahlen in die Yortexkammer auf einem Radius zurückgeht, der sich von dem Radius der Auslaßöffnung unterscheidet. B/v. ,'·«
909832/0730 " 4 "
Ein rotierender Fluidumsstrom aus einer Austrittsöffnung nimmt "bei der Überführung in einen Schlauch oder in ein «ohr die Gestalt einer rotierenden Fluidumssäule an, deren Rotation in der Kichtung von der Rotationsrichtung des Wirbels in dem Vortexver::t:irker abhängt. Die Winkelgeschwindigkeit der Pluidumssäule in dem Rohr ist also eine ü*unktion der Winkelgeschwindigkeit des tfluidums, das aus der Öffnung austritt.
Gewisse Anwendungsgebiete für Vortexverntürker machen es wünschenswert oder notwendig, in manchen Fällen Einrichtungen zu schaffen, die keine beweglichen mechanischen Teile zur Verstärkung enthalten und den Vortexstrom, der von dem Vortexverstärker abgeleitet v/ird, in lineare Fluidumsströne umwandeln, deren Richtung, Geschwindigkeit und Mas tv ens tr ame eine i'iaiktion der ■,'i.^.elje^chvvii.-Ji^keit und Rotatd onsriclitung .ivLi Fluidums sind, das der Vorrichtung von den Vortexverstärker zugeführt wird.
Der lineare Fluidumsausgangsstrom, der von der Vorrichtung gemäß der .Erfindung geliefert v/ird, kann vorteilhaft zur Steuerung eines Arbeitsstromes eines Strahlablenkungs-Stromungsverstärkere, wie er in der u.S. Patentschrift 3 039 beschrieben ist, benutst werden, u:., elektrische uder durch ein Fluidum betriebene Zählerarizeigesysterne zu speisen oder zu betätigen, die auf variable Fluidumsströme oder -drücke ansprechen, wodurch die ttotationsrichtung und die Größe der verstärkten Umfangsgeschwindigkeitskomponente des Vortexstromes angezeigt wird.
909832/0730 BAD 5-^N
Die erfindungsgetnäße Vorrichtung unterliegt, da sie außer dem Fluidum keine anderen beweglichen Teile enthält, nicht den Nachteilen, die normalerweise von beweglichen mechanischen Teilen hervorgerufen werden. So erzeugen zusammenwirkende mechanische Teile Reibungskräfte, die Wärme entwickeln und Abnutzungen hervorrufen und außerdem wird durch da3 Trägheitsmoment der beweglichen Teile in Verbindung mit den gleichfalls erzeugten Reibungskräften die gesamte Ansprechzeit der Vorrichtung erhöht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der gesohwindigkeitsverstärkte Vortexstrom eines Vortexverstärkers einer Düse derart zugeführt, daß der aus der Düse strömende Pluidumestrom eine Richtung besitzt, die eine Punktion der Richtung und der Rotationageschwindigkeit des Vortex-verstärkten Fluidums ist. Eine Mehrzahl von Auffangkanälen- liegen stromabwärts der Düse und empfangen Fluidumsmengen, die mit der Änderung der Richtung des aus der Düse austretenden Strahls variieren.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele zeigt, näher beschrieben.
Pig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Wandlers für ein rotierendes Pluidum gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt auf der Linie 2-2 der Fig. 1 und
Fig. 3 zeigt einen Teil der Vorrichtung in der Draufsicht.
- 6 809832/0730
— D —
Wie in i'ig. 1 dargestellt, ist die Vorrichtung 10 in einer flachen Platte 11 durch Pressen, Fräsen, Gießen, Atzen oder ein ähnliches Verfahren, ./elches in der lage ist, die erforderlichen Kanäle und Räume zu schaffen, hergestellt. Eine zweite Platte12 dient zur Abdeckung der Platte 11 und beide Platten sind flüs3igkeitsdicht durch entsprechende Einrichtungen miteinander verbunden. Die Platten 11 und 12 können aus irgendeinem Material sein, das sich uit dem verwendeten Fluidum verträgt und zum Zwecke der Darstellung der Struktur sind die Platten als aus einem transparenten Material hergestellt in der Zeichnungen dargestellt.
Ein Vortexverstärker für ein Fluidum ist allgemein durch das Bezugszeichen 13 bezeichnet und mit einer im wesentlichen zylindrischen Kamuer 14, die in der Platte 11 gebildet ist, durch ein Rohr 15 verbunden, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers 13, das ein rotierender Strom ist, von der Kammer 14 aufgenommen wird. Der Vortexverstärker 13 kann z. B. der Ausgestaltung entsprechen, die ausführlich in der französischen Patentschrift 1 318 907 beschrieben ist.
Zum Zwecke der Erläuterung aer Arbeitsweise der Vorrichtung 10 soll angenommen werden, dai der Verstärker 13 so ausgebildet ist, daß zwei Rohre 16 und 17 Pluidumseingangssignale von geeigneten Quellen aus empfangen und diese einer Vortexkamner 18 im wesentlichen exzentrisch zufahren, so daß in der Vortexkammer 18 ein Vortex- oder Wirbelstrom erzeugt wira,
909832/0730
der aus einer mittleren Auslaßöffnung 19 austritt. Wie in dem oben erwähnten Patent ausführlich beschrieben, erzeugen die Druckunterschiede zwischen den sugef:;hrten Ein<rangssignaxen in den Einlaßrohren 16 und 17 einen Wirbel in der Vorte::kamr.er 18 durch »/echselwirkung der Ströme. Der entstandene V/irbel hat eine Rotationsrichtung unu eine V.'inkelgeschwindigkeit, die eine Punktion eier Differentialdrücke zv/ischen den beiden der Vortexkammer 13 zugeführten Ströme sind.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß andere Quellen -"■1s die von Vortexverstärkern mit dem Rohr verbunden sein kön en. Die Art des obenbeschriebenen Vortexverst-'lrkers ist ebenfalls ei ie lögliche Quelle für ein rotierendes Fluidumseingangssignal "bzw. -signale, die in lineare Signale durch die Vorrichtung 10 verwandelt werden können.
Eine S:;uie rotierenden Pluidums, die aus der Öffnung 19 austritt, bewegt sich auf einem v/endelför .igen v/eg durch das Rohr 15. Das Rohr 15 kann in die obere Platte 12 über eine Öffnung 20(]?ig 2) eingeschraubt sein, v/obei das Ende des Rohres 15 bündig axt der unteren Fläche der Platte 12, wie dargestellt, absehließt.
Die Umfangsgeschwindigkeitskomponente des aus dem Rohr 15 austretenden rotierenden Fluidums verursacht eine Divergenz des Fluidums, wenn es nicht uehr in dem Rohr 15 oder der Öffnung 20 eingeschlossen gehalten wird.
BAD Of^iNAL - 8 -
909832/0730
Das aus dem Rohr 15 austretende Pluidum trifft gegen eine Bodenwand 22 der Vortexkammer 14 mit einer Rotationsachse, die im wesentlichen senkrecht auf der Ebene der Wand 22 aufsteht, und erzeugt einen Vortexstrom in der Kammer 14» wobei der Strom die gleiche Rotationsrichtung besitzt wie das Pluidum, das aus dem Vortexverstärker 13 austritt.
Von der .Bodenwand 22 erstreckt sich eine öffnung 23 (Pig. 2) durch die Platte 11, die im wesentlichen koaxial zur öffnung 20 und zum Rohr 15 liegt, so daß wenigstens ein Teil der Axialkomponente der Strömung in der Kammer 14 durch die Öffnung 23 austreten kann. Die Anordnung einer zentrisch liegenden Öffnung, beispielsweise der öffnung 23 mit einem Radius, der Kleiner ist als der Radius der Kammer 14, dient zur Umwandlung der Kammer 14 in eine Vortexverstäricerkammer.
Der Durchmesser der öffnung 23 soll nicht größer sein als der Durchmesser des Wirbels, der gegen die Wand 22 strömt, weil sonst die Umfangsgeschwindigkeitskomponente des Vortexstromes aus der Kammer 14 mit der axialen Strömungskomponente austreten wtirde. Die Öffnung 23 dient ebenfalls dazu, einen Auslaß durch ein Rohr 24 an überschüssigem Pluidum zu ermöglichen, das sonst die Kammer 14 überschwemmen würde, wodurch die Erzeugung des gewünschten rotativen Strömungsmusters in der Kammer verhindert werden würde. Normalerweise ist der Verstärkungsgrad, der gewünscht wird, wie auch die Strömungs-
- 9 909832/0730
geschwindigkeit des der Kammer 14 zugeführten Pluidums bekannt und die gewünschte Verstärkung läßt sich durch entsprechende Bemessung des Radius der Kammer 14 relativ zum Radius der öffnung 23 erhalten. Der Verstärkungsgrad, der durch die Vortexkammer erhalten v/erden kann, nimmt in dem Maß zu, wie das Verhältnis zwischen dem Radius der Kam .er 14 und dem Radius der Öffnung 23 zunimnt. Pur einen konstanten Kammerradius bedeutet die Erhöhung des Radius der Öffnung 23 eine Abnahme des Verstärkungsfaktors und umgekehrt.
Die Kammer 14 ist mit einer öffnung 26 versehen, die zur Mitte der Kammer 14 ausgerichtet liegt. Die Länge der Seitenwände ist mit dem Buchstaben L bezeichnet und die Breite bzw. der Abstand zwischen den Seitenwänden mit dem Buchstaben W. Eine Kammer 28 mit zwei symmetrischen Seitenwänden 29 und 30 ist in der Platte 11 gebildet und nimrit Pluidum in Porm eines Stroms von der öffnung 26 auf. Das Strömungsmuster in der Kammer 28 wird linear von der Richtung und der Geschwindigkeit des Vortexstroms in der Kammer 14 bestimmt. Zwei öffnungen 32 und sind in der Platte 11 gebildet und dienen zur Aufrechterhaltung des Druckes im wesentlichen auf Umgebungsdruck in der Kammer Die Wände 29 und 30 sind vorzugsweise von der Düsenöffnung 26 zurückgesetzt, so daß ein Pluidumsstrom, der aus der Öffnung 26 austritt weder die Seitenwand 29 noch die Seitenwand 30 berührt.
Stromabwärts von der öffnung 26 und in Verbindung mit
909832/0730 - 10 -
- ίο -
dem gegenüberliegenden Ende der Kammer 28 sind drei Auslaßkanäle 34, .35 und 36 geschaffen. Die Eintrittsöffnung zum Kanal 35 ist durch die Scheitel von Strömungsteilern 39 und 40 begrenzt und die Eintrittsöffnungen zu den Kanälen 34 und ebenfalls durch diese Scheitel und durch die Scheitel zweier Spitzen 37 und 38. Die Spitzen 37 und 38 v/erden von im wesentlichen kreisförmig gestalteten Abschnitten der Seitenwinde bzw. 30 gebildet und durch ein verhältnismäßig kurzes Stick der Seitenwände 34a und 36a der benachbarten Einlasse ier Kanäle 34 bzw. 36. Die Scheitel der Spitzen 37 uni 38 fangen irgendwelche extremen Randteile auf beiden Seiten des Hauptfluidumsstromes, der in die AuslaSkanäle 34, 35 und 36 eintritt, ab und die kreisförmigen Teile der Seitenwinde 28 und 29 leiten diese Randteile in die Öffnungen 32 und 33.
Öffnungen 42, 43 und 44 fähren durch die Platte 11 hindurch und empfangen den Fluidumsausgangsstrom der Kanäle 34, 35 bzw. 36. Im allgemeinen wild nur Pluidum, das aus den öffnungen 42 und 44 austritt, zur Regelung oder zum Antrieb anderer Strahlverstärker oder Belastungsvorrichtungen, mit denen die Öffnungen 42 und 44 verbunden sind, verwendet. Die öffnung 43 empfängt und leitet daher im allgemeinen nur Pluidum ab, das in den Kanal 35 eintritt und das auf diese '/eise zu einem Sumpf oder zu irgendeinem geeigneten Aufnahmebehälter (nicht gezeigt) geführt wird.
BAD ORiGiNAL
- 11 -
909832/0730
Es soll nun die Wirkungsweise der Vorrichtung 10 betrachtet werden und angenommen »/erden, daß ein Fluidum in dem Vortexverstärker 13 in Uhrzeigerrichtung unter Zugrundelegung von Fig. 1 fließt, so daß die Kammer 14 die Rotation in Uhrseigerrichtung empfängt ; die Umfangsgeschwindigkeitskomponente des Vortexstromes in der Kammer 14 wird in der Geschwindigkeit verstärkt und tritt aus der Öffnung 26 als ein etwas diffuser Fluidumsstrom aus. Wenn der Vortexstrom in der Kammer H in Uhrzeigerrichtung rotiert, iüt das diffuse Ströraungsmuster in der Kaminer 28 zwischen der uffnung 26 und den Einlassen zu den Kanälen 34, 55 und 36 mit Bezug auf die Mittellinie C-C der Vorrichtung asymmetrisch, weil die Rotationsgeschwindigiceitskomponente des Vortexstromes in der Kammer H in ührzeigerrichtung versucht, einen größeren Anteil oder eine größere Menge des Stroms von aer Öffnung 26 auf den Einlaß des Kanals 34 zu richten als auf den Einlaß des Kanals 36. Folglich v/ird eine größere Menge von im wesentlichen linearer Strömung in den Kanal 34 eintreten und eine Kleinere Menge in den Kanal 35 und eine noch kleinere Menge in den Kanal 36. Im u\.,r-?kehrten Fall,
Gegenv/enn der Rotationsstromeingang zur Kammer 14 in/Ülirzeigerrichtung rotiert, wird die größte Strömungsmenge in den Kanal 36 eintreten und der Kanal 34 die geringste Menge empfangen. Die Länge I der parallelen Seitenwände der öffnung 26 ist von Bedeutung, weil, falls die Länge L der öffnung zu groß ist, mit Bezug auf die Breite W, das Fluidum, welches aus der öffnung
909832/0730
- 12 -
26 austritt, sich nicht ausreichend fächerartig ausbreitet und und demzufolge das Strömungsmuster in der Kammer 28 im wesentlichen die Form eines begrenzten Stromes oder Strahls von im wesentlichen rechteckiger Querschnittsform annehmen wird. Der Einlaß zu dem Kanal 35 liegt im »/esentlichen zur öffnung 26 ausgerichtet und daher wird das gesamte oder im wesentlichen das gesamte Fluidura der Fluidumssäule in den Kanal 35 eintreten, während die Kanäle 34 und 36, falls überhaupt, unter diesen Bedingungen nur sehr ./enig empfangen. Ein anderer extremer Zustand kann auftreten, ./enn die Länge L der Öffnung 26 zu kurz, verglichen mit der Breite W- ist, so daß das Fluidum, welches aus der Öffnung 26 austritt, beträchtlich diffus in die Kammer 28 hineingesprüht \/ird, und dadurch Strönungswege einnimmt, die unter erheblichen TLnkeln von der Richtung des durch die Öffnung 26 begrenzten Strahls abweichen. Da die Strömung nicht auf einen relativ gebändelten Strahl begrenzt ist, neigt sie dazu, auf die umschließenden Seitenwände 29 und 30 beim Austritt aus der öffnung 26 zuzufließen; trotz der Tatsache, daß die Seitenwände 29 und 30 um einen beträchtlichen Winkel von den Seiten der Öffnung 26 zurückgesetzt sind, kann sich ein Hafteffekt ausbilden, durch die die Strömung an der Seitenwand 29 oder 30 haftet, je nach dem, auf welche Seitenwand die Strömung zufolge des erteilten Momentes durch das rotierende Fluidum in der Kammer 14 gerichtet ist. Unter diesen
8AD GP-GINAL
- 13 -
909832/073Q
Bedingungen wird der diffuse Strom dazu neigen, an der Seitenwand 29 zu haften, wenn z. B. die Rotationsrichtung in der Kammer 14 unter Betrachtung von. Fig. 1 in Uhrzeigerrichtung verlauft, und an der Seitenband 30, wenn der Strom in der Kami.ier im Uhrzeigersinn strömt. \/enn der Strom an irgendeiner der Seitenwände 29 oder 30 haftet, strömt er entweder in die Öffnung 32 oder 33 und kein Fluidum tritt in die Kanäle 34, und 36 ein.
Daher ist eine genaue Beziehung zwischen der Länge L und der Breite W der Öffnung 26 herzustellen, damit eine diffuse oder fächerartige Strömung in der Kamuer 28 auftreten kann und wobei der Strom gleichzeitig nicht so gebündelt iüt, daß er nur in einen Kanal eintritt und andererseits auch nicht so aufgefächert oder diffus, daß ein Haften zwischen dem Strom und einer der ^eitenwände eintritt. Vorzugsweise soll las Strömungsmuster so v/eit diffus sein, daß jeder der Kanäle 34, 35 und wenigstens eine bestimmte Teilmenge des Fluidums empfängt, unabhängig von der Richtung und der Rotationarichtung der Strömung in der Kammer 14.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figuren sollte die Länge L der Öffnung 26 vorzugsweise größer als 1/8 '.Y und kleiner als W sein. Es ist ersichtlich, da.j die Entfernung ζγ/ischen der Öffnung 26 und dem Einlaß au den Kanälen 34, 35 und 36 groß genug sein soll, da...it sich ein ordentliches Diffusionsiaudter zwischen der Öffnung 26 und den Einlassen zu den Kanälen 34, 35 und 36 entwickeln kann, ^°^; wenigstens
909832/0730
jeder Kanal ./enigstens einen Teil des Pluidums empfängt. Day Fluidum an den RMndern des HauptStrahles wird durch die Spitzen 37 oder 38 in die Kammer 28 geleitet und zu einer oder der anderen der Öffnungen 32 oder 33, von. denen es aus der Vorrichtung 10 wegjefihrt ..drd.
Geeignete f luidunisdruck- oder strömungseripfindliehe Vorrichtungen (nicht gezeigt)oder elektrische Ablesevorrichtungen (nicht gezeigt), die durch die Veränderungen im Pluidumsstrom oder -druck "betätigt .verden, können an irgend./elcne z..ei der Öffnungen 42, 43 oder 44 angeschlossen ./cruen, um einen Hinweis auf die Größe der Geschwindigkeit und/oder Richtung des Stroms, der aus dem üblichen Vortexverstr.rker austritt, zu erhalten. Da die größten Differenzen im Pluidumsstrom und -druck zwischen den Kanälen 34 und 36 auftreten, v;ercien derartige Vorrichtungen im allgemeinen so angeschaltet, daß sie den Ausgang aer Öffnungen 42 und 44 empfangen. Uer lineare Strömungsausgang aus den Öffnungen 42 und 44 ^an.r. fi-ioh Is Steuerfluidum zu Steuerdüsen einer ütrahlabieivaingsvorrichtung eines Strahlverstärkers geleitet /erden, so daß ein Vortexstrom verhältnismäßig kleiner Energie eines Vortexverotärkers schließlich axe Verschiebung eines Arbeitsstrahls relativ hoher Energie regelt, der in eine Yechselwirkungskaminer eines Verstärkers vom Strahlablenkungstyp eintritt.
Obgleich ocen ein Ausf Uirungsoeispiei der 3rfindung nur beschrieben worden. i;t, ist es docii ohne ./eiteres ersichtlich,
BAD O'n 909832/0730
daß Änderungen von .Einzelheiten der Konstruktion, die im besonderen Geschrieben und dargestellt woraen sind, vorgenommen •/eraen können, ohne daß von dem Haupteri'indungsgedanicen und von aem Umfang der in den anschließenden Ansprüchen ausgedruckten Erfindung abgewichen wird.
WR/Gv. - Patentansprüche -
909832/0730

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    (yL Vorrichtung mit einem strömenden Medium, insbesondere Strahlverstärker zur Erzeugung linearer Ausgangs signale in Abhängigkeit von einem jäinganfi-signal in i'orm eines rotierenden Pluidums, dadurch gekennzeichnet, umX eine Kammer (18) zur Aufnahme eines rotierenden Pluidums vorgesehen ist, die mit einer Auslaßöffnung (19) kleineren Durchmessers versehen ist, die koaxial sur Rotationsachse des Pluidums verläuft, und daß eine Anzahl von Kanälen (34, 35, 36) mit einer Öffnung (26) in der einen V/and einer Kammer (H) in Verbindung stehen, wobei die Kanäle von dieser Öffnung (26) abgelegen sind, ;;ο daß das aus dieser Öffnung heraustretende Pluidum sich fächerförmig ausbreitet, ehe es in die Kanäle (34, 35, 36) eintritt, wobei das Strömungsmuster eine Punktion der Rotationsrichtung in der Kammer (18) iat und jeder der Kanäle variierende Mengen des Pluidumstromes empfängt, entsprechend dem Muster einer diffusen Strömung.
    2* Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (14) mit Einrichtungen (15) zur Zuführung eines Pluidums versehen iüt und mit Einrichtungen (16, 17) zur Herbeiführung einer Rotation des Pluidums, das um eine Achse
    909832/0730 .„
    BAD ORiOHNAL . " "
    1623445
    rotiert, die im wesentlichen der geometrische Mittelpunkt der Auslaßöffnung ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Kammer beträchtlich größer ist als der Radius der Austrittsöffnung, so daß die Tangentialgeschwindigkeitskomponente der Strömung in der Kainner verstärkt wird.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (14) eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand besitzt, die koaxial zu der Austrittsöffnung für den rotierenden Fluidumsstrom liegt, und daß eine Öffnung seitlich durch die Wand der Kammer hindurchführt, durch die die tangentiale Geschwindigkeitskomponente der Kammer gerichtet ist, und daß stromabwärts von der öffnung Einlasse au Kanälen angeordnet sind, die in der Seitenwand einer weiteren Kammer (28) liegen, 30 daß einige dieser Kanäle variierende Mengen eines Fluidumstroms aufnehmen, entsprechend dem Strömungsmuster, das ;ich in der Kammer (28) bildet, wenn es aus der öffnung (26) der ersten Kammer (14) ausströmt.
    J>· Vorrichtung naoh ^spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    ■ftie öffnung ($&) mii-^per Längsachse auf der Symmetrieachse t Kammer (2$).i$»gt4 \
    909832/0730
    HAL INSPECTED
    Leerseife
DE19631523445 1962-11-26 1963-11-23 Stroemungsmittelvorrichtung Pending DE1523445B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US240060A US3256899A (en) 1962-11-26 1962-11-26 Rotational-to-linear flow converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1523445A1 true DE1523445A1 (de) 1969-08-07
DE1523445B2 DE1523445B2 (de) 1972-09-07

Family

ID=22904948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19631523445 Pending DE1523445B2 (de) 1962-11-26 1963-11-23 Stroemungsmittelvorrichtung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3256899A (de)
AT (2) AT250072B (de)
CH (1) CH463151A (de)
DE (1) DE1523445B2 (de)
DK (1) DK114745B (de)
GB (1) GB1071267A (de)
NO (1) NO116999B (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3351080A (en) * 1965-06-24 1967-11-07 Bendix Corp Fluid device
US3504690A (en) * 1965-10-14 1970-04-07 Howard L Rose Pressure band detector
US3342196A (en) * 1966-01-04 1967-09-19 Stephen J Przybylko Vortex analog speed sensor
US3444878A (en) * 1966-04-04 1969-05-20 Bendix Corp Fluid control device
US3415263A (en) * 1966-09-13 1968-12-10 Army Usa Fluid low noise vortical impedance matching device
US3554207A (en) * 1968-05-08 1971-01-12 Lucas Industries Ltd Fluid switching device
US4082169A (en) * 1975-12-12 1978-04-04 Bowles Romald E Acceleration controlled fluidic shock absorber
US5913334A (en) * 1996-11-25 1999-06-22 Hyun; Kwangsoo Apparatus for inducing pressure drop on flue gas exhaustion
US8893804B2 (en) * 2009-08-18 2014-11-25 Halliburton Energy Services, Inc. Alternating flow resistance increases and decreases for propagating pressure pulses in a subterranean well
US8235128B2 (en) * 2009-08-18 2012-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Flow path control based on fluid characteristics to thereby variably resist flow in a subterranean well
US8276669B2 (en) 2010-06-02 2012-10-02 Halliburton Energy Services, Inc. Variable flow resistance system with circulation inducing structure therein to variably resist flow in a subterranean well
US9109423B2 (en) 2009-08-18 2015-08-18 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus for autonomous downhole fluid selection with pathway dependent resistance system
US8708050B2 (en) 2010-04-29 2014-04-29 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for controlling fluid flow using movable flow diverter assembly
US8356668B2 (en) 2010-08-27 2013-01-22 Halliburton Energy Services, Inc. Variable flow restrictor for use in a subterranean well
US8430130B2 (en) * 2010-09-10 2013-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. Series configured variable flow restrictors for use in a subterranean well
US8950502B2 (en) 2010-09-10 2015-02-10 Halliburton Energy Services, Inc. Series configured variable flow restrictors for use in a subterranean well
US8851180B2 (en) 2010-09-14 2014-10-07 Halliburton Energy Services, Inc. Self-releasing plug for use in a subterranean well
CA2828689C (en) 2011-04-08 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for controlling fluid flow in an autonomous valve using a sticky switch
US8678035B2 (en) 2011-04-11 2014-03-25 Halliburton Energy Services, Inc. Selectively variable flow restrictor for use in a subterranean well
EP2748417B1 (de) 2011-10-31 2016-10-12 Halliburton Energy Services, Inc. Autonome fluidsteuerungsvorrichtung mit hin-und hergehendem ventil für bohrlochfluidauswahl
BR112014008537A2 (pt) 2011-10-31 2017-04-18 Halliburton Energy Services Inc aparelho para controlar de maneira autônoma o escoamento de fluido em um poço subterrâneo, e, método para controlar escoamento de fluido em um poço subterrâneo
US9506320B2 (en) 2011-11-07 2016-11-29 Halliburton Energy Services, Inc. Variable flow resistance for use with a subterranean well
US8739880B2 (en) 2011-11-07 2014-06-03 Halliburton Energy Services, P.C. Fluid discrimination for use with a subterranean well
US8684094B2 (en) 2011-11-14 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Preventing flow of undesired fluid through a variable flow resistance system in a well
US9404349B2 (en) 2012-10-22 2016-08-02 Halliburton Energy Services, Inc. Autonomous fluid control system having a fluid diode
US9695654B2 (en) 2012-12-03 2017-07-04 Halliburton Energy Services, Inc. Wellhead flowback control system and method
US9127526B2 (en) 2012-12-03 2015-09-08 Halliburton Energy Services, Inc. Fast pressure protection system and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1381095A (en) * 1920-03-27 1921-06-07 Fletcher C Starr Fuel-oil burner
US2139736A (en) * 1936-11-19 1938-12-13 Kenneth P Durham Vortical muffling device
US2484577A (en) * 1945-03-29 1949-10-11 Monarch Mfg Works Inc Double orifice solid cone spray nozzle
AT194571B (de) * 1956-02-20 1958-01-10 Josef C Dr Techn Breinl Flüssigkeitszerstäuber, insbesondere für Klimaanlagen
US2916873A (en) * 1958-10-22 1959-12-15 Advanced Res Associates Inc Jet deflecting apparatus
US3075227A (en) * 1960-04-14 1963-01-29 Romald E Bowles Vacuum cleaner

Also Published As

Publication number Publication date
AT250072B (de) 1966-10-25
DE1523445B2 (de) 1972-09-07
DK114745B (da) 1969-07-28
CH463151A (de) 1968-09-30
GB1071267A (en) 1967-06-07
AT264881B (de) 1968-09-25
US3256899A (en) 1966-06-21
NO116999B (de) 1969-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1523445A1 (de) Vorrichtung mit einem stroemenden Fluidum,insbesondere Strahlverstaerker
DE2842676A1 (de) Staurohrdurchflussmesser
DE1966554A1 (de) Vorrichtung zum zerstaeuben von brennstoff
DE1523454A1 (de) Strahlverstaerker
DE2413910A1 (de) Klappenventil
DE1575041C3 (de) Sprühdüse zur Erzeugung eines quadratischen Spruhbilds
DE1523450B2 (de) Stroemungsmittelkomparator
DE2721197A1 (de) Vorrichtung zur regelung der dicke einer fluessigen beschichtung eines kontinuierlichen durchlaufenden bandes
DE2317260C3 (de) Anordnung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit in einem Luftstrom
DE1523675A1 (de) Stroemungsmittelverstaerker
DE1912070A1 (de) Stroemungsmitteldiode
DE7339425U (de) Absperrschieber fuer in leitungen stroemende medien
DE1904370C3 (de) Belüfteter zylindrischer Wirbel stromverstärker
DE969426C (de) Strahlrohr, insbesondere zur Brandbekaempfung
DE2005916A1 (de) Steuerventil für ein Hochdruckmedium
DE1523618B2 (de) Stroemungsimpulsfoermer zur erzeugung eines stroemungsimpulses vorbestimmter groesse und dauer
DE1523471A1 (de) Bistabiler Stroemungsmittelverstaerker
CH598524A5 (en) Valve with annular diaphragm deformable by pressure difference
DE1814429C3 (de) Fluidische Steuervorrichtung
DE1500570B1 (de) Duese zum Zerstaeuben einer Fluessigkeit
DE1551647B2 (de) Vorrichtung zur aufbereitung einer emulsion aus kohlenwasserstoffen und wasser zur speisung von brennern
AT290701B (de) Einrichtung zum Zerstäuben von flüssigen Medien
DE1973188U (de) Rueckstroemungs-isolator.
AT140606B (de) Für Löschzwecke aller Art verstellbare Strahldüse.
CH176298A (de) Wirbelzerstäuber.