DE1523677A1 - Stroemungsmittelverstaerker - Google Patents

Stroemungsmittelverstaerker

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DE1523677A1 DE19641523677 DE1523677A DE1523677A1 DE 1523677 A1 DE1523677 A1 DE 1523677A1 DE 19641523677 DE19641523677 DE 19641523677 DE 1523677 A DE1523677 A DE 1523677A DE 1523677 A1 DE1523677 A1 DE 1523677A1
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Bowles Ronald E
Raymond Warren
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Description

Strömungsmittelverstärker
Die Erfindung betrifft einen StrömungsmlttelverstHrker mit einer Weohselwirkungskamraer, die alt einer Leistungsdüse zur Zuführung einer Leistungsströmung und mit drei nebeneinanderliegenden Auf» nahmekanMlen ftlr die Leistungsströawng verbunden ist.
Ee 1st bereite eine StröraungsmittelverstKrkeranordnung bekannt (Machine Design, 1963, Mr. 6, Seite 155)t in welcher eine Strö mung in einer von drei Auegangeleitungen proportional zu einem Steuerstrom vermindert wird, während bei Fehlen eines Steuer· Stroms der Leistungsstrom ohne Ablenkung durch die mittlere der drei Ausgangsleitungen flieset.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strömungsmittelverstärker zu schaffen, der sich zur Verwendung
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Unterlagen (Art. / t, l«--. - . *r. ι datz 3 das ÄnderuntÄje* v. 4.9.
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als Speicher In D&tenverax'beitungsmasehinen oder Rechenmaschinen eignet, um ein Lassen der Anordnung su ermöglichen. Zur Erläuterung dieser Funkfcion sei angenommen» die Strömung im rechten Aufnahraekanal stellt die Speicherung der binären Zahl 1 und die Strömung im linken Aufnahniekanal stellt die Speicherung der binären Zahl 0 dar, Mun wird zum Lesen der gespeicherten Zahl ein Impuls zuerst der rechten Steuerdüse und dann der linken Steuer» dUse' sugefÜhrfc. #®nn üi& Anordnung Ziffer 1 speichert, so wi-rä ein . Leeelsiipuls durch beid© Eingangssignal© erhalten, wobei, was besonders wishtig ist,, durch den rechten Steuertepulo sofort ein Impuls im iiittleren Aufnahsaeksnal erhalten wird» Befindet sieh die Anordnung im binären Hullsustand, so wird dagegen üie Zuführung eines rechten Steuerpulses keinen entsprechenden Impuls im isiittlepen Aufnahmekanal erzeugen» Damit ergibt sich Ära mittleren Aufnahiaekanal ein untereohiedliches Ergebnis sowohl hinsichtlich der Zaiil der Impuls© wie ihre "seitlichen. Eintraffsas abhängig vom binärsn Zustand dor Anordnung.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgesuäss durch eine Anordnung gelöst, durch welche ein \reränderlicher Druckgradient an der Leißtungsströmung erzeugt wird, mittels v?eichem der Leistungsstrom v/ahlweise in die eine oder andere der beiden äusseren Aufnahsnekanäie geleitet wird, wobei die Wände dar Weohselwirkungskanaaer
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derart angeordnet sind, dass zwischen den Seitenwänden und dem Leistungsstrom Grenzschichteffekte auftreten* so dass die Anordnung als bistabiler Verstärker arbeitet, wobei der Verstärker betätigbar ist, um im Mittelkanal ein gesteuertes Pulsieren zu erzeugen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist dabei die Anordnung zur Erzeugung eines veränderlichen Druekgradienten eine Einrichtung auf, durch welche die Strömung in einer der äusseren Aufnahmekanäle zumindest teilweise gesperrt wird, so dass sich in diesem Aufnahmekanal ein Dru«k ausbildet, um die Strömung in den anderen Aufnahmekanal abzulenken,
Der erfindungsgemässe Stromungsmittelversfcärker wird durch die bekannten Strömungsmittelverstärker nicht nahegelegt, weil in der erfindungsgemässen Anordnung die Xnderung der Strömung in einem der beiden äusseren Aufnahmekanälen für die LeistungsstySnmng im Gegensatz zur genannten bekannten Anordnung ohne Bedeutung ist. Beim erfindungsgesiässen StrS-raungsmittelverstärker kommt es auf Grenzschichtwirkungen zwischen Leistungsstrom und StrömungskanalwSnden an - im
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Gegensatz zur bekannten Anordnung» bei der solche Grenzschichttrirkungen gerade nicht auftreten dürfen.
Soweit bekannte Anordnungen ebenfalls Grenzschichtwirkungen ausnützen (Machine Design 1963, Nr* 5, Seite 150) weisen sie nicht das erfindungsgemässe Merkmal dreier Ausgangsleitungen auf·
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Be zeigt
Figur X eine Draufsicht auf ein erstes AusfOhrungsbeispiel eines bistabilen Stromungsnittelverst&rkers,
Figur 2 eine Draufsicht auf ein anderes AusfUhrungsbeispiel eines bistabilen StrömungsmittelVerstärkers,
Figur 3 eine graphische Darstellung der Strönungsverteilung des Strömungsmittels, welches am Ende 59 des rechten Teilers 55 in Figur S vorbeiströmt.
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fir
Kurz gesagt bilden die Elemente der Erfindung eine Anordnung, bei welcher die Wechselwirkungskainmer von Strömungsmittel«- verstärkern durch Zugangekanäle, welche die Wechselwirkung^- kammer mit dem Uragebungsberoich verbinden, auf Umgebungsdruck gehalten wird. Dieser Grundgedanke kann auf verschiedene Ausführungsbeispiele von Strömungsmittelverstärkern und zur Sichersteilung der Widerstandsanpaaaung miteinander verbundener Elemente angewendet werden« Die bauliche Abänderung» welche den angegebenen Grundgedanken verwirklicht, führt zu den Orgelpfeifenoszillatoron, bei welchen die Öffnung dar Steuerorgelpfeifen zum Umgebungsboroich vom voll geöffneten bis zum voll geschlossenen Zustand veränderlich ist»
In Figur 1 ist ein typischer Doppelteiler-StrÖiöungsraittöl~ verstärker 10 dargestellt, wobei der Verstärker in typischer Weise aus aufeinander gelegten Platten aus Kunststoff, wie Lucite, oder aus Metall oder irgend einem anderen gewünschton Metall besteht. Die Oberschicht 11 1st eine Deckplatte, durch welche die verschiedenen Eingänge in den Strömungamittolverstärker geführt sind. Die Mittelschicht 12 ist bearbeite6, mit Bohrungen versehen oder geätzt oder auf andere Woiso mit Ausnehmungen versehen, um die Öffnungen zu bilden, welche eine Steuerung eines primären Strötmingsralitolstromes durch sekundäre Strömungsmittelströmo ermöglichen. Die Bodenschicht weist keine Öffnungen auf und dient zur Abdichtung der Einheit ο Die Strönmngstnittelströtue sind zwischen Oberschicht 11 und
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Bodenschicht j3 eingeschlossen, damit sie durch die in der Mittelschicht 12 vorgesehenen Durchführungen strömen«
Sine nicht gezeigt» Strä»ung$j»ittelleieiungsquello ist mit der loistungadttss 1% verbunden, um eine Strömungsmittellelstungestru'&ung durch die Leiatungsöffnung 15 zuzuführen. 13:'.-^v. Lel3tttttg€£t,'u!ming wi;?d in die Wüefeselwirkungskammer 16 durdi, ©Ine· Ifeistungedü&e ?& eingeleitet. Die Kammer 16 wird durch die reefer« Sait&nwand 17 tmd €£$ linke »Seitenwand 18 iMgrwässt un<? !;>.'·rnißinniaiert mit dem rechten Äufnahmekanal 21, des ünken AufiiaUmekanal 2ίϊ und einem Mittelkanal 23« Der Mittelkanal 23 iit vom rechten Aufnahtnekanal 21 durch einen ersten Teller Zh getrennt« Der Mittelkanal 23 ist vom linken Aiifnahmekänal £2 durch einen zweiten Toiler 25 getrennt. Die Vechselwirkungskammer 16 wird an ihrem unteren Ende durch die die Leistungedüse 14 auf eine kleine Öffnung eingrenzende Anordnung, die rechte Steuerdüse 26 und die linke Steuerdüse 27 begrenzt« Ih die rechte Steuerdüse 26 wird ein Steuersignal durch die Öf'jfming 2Ö ir* der Oberschicht 11 der Schichtung eingeleitet* In d:**i liiik« St«;m*jiNiüee 27 wird ein Steuersignal u-ct'at,, dl© öS?m"i& 2$ in dtj. Ui orsciti^t 11 eingeleitet. Es wird bemerktt €ai di© baitenwände 17 und 18 an Ihren Enden nahe d«r Leisttmgedüae 14 einen die Breite der Leistungsdüse ik überstöigendöii Anstand voneinander aufweisen. Darüber hinaus sind die Seitenwand« 17 und 18 stromab der Leistungsdüse 14 divergent. Die drei stromab gelegenen Durchführungen, der Auf«
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nahmekanal 21, der Aufnahaiekanal 22 und der Mittelkanal 23, sind entweder mit der Atmosphäre verbunden oder nach einem ausgewählten Schema verschlossen oder mit einer ausgewählton Belastung verbunden, wie später beschrieben werden wird.
Das in Figur Ö dargestellte Mehrfachteilereleinont 45 weist eine Lelstungsdüse 46, eine rechte Steuerdüse kj und eine linke Steuerdüse 48 in der gleichen Anordnung wie das in Figur ? dargestellte Strömungsmlttelelement 10 auf. Das Strömungsmittelelement 45 ist um die Achse der Loistungsdxise 46 symmetrisch. Die Leistungsdüse führt in eine Wechselwirkungskammer 49, welch© von einer rechten Seitenwand 5"J begrenzt wird, die eine der Seiten eines rechten Aufnahmekanala 52 bildet. Bin rechter Teiler 55 geht divergierend von dieser We chse Ivirkungskainmer aus, wobei eine seiner Seiten die andere Seite des rechten Aufnahmakanals und «eine zweite Seite eine geschloaaone Seitenwand eines Aus-Xaßkanals 57 bildet. Ein zweiter Teiler bildet die andere Seite dos linken Aufnahmekanals 54 und die zweite Seite des Tellers 56 bildet die linke Seitenwand des Auslaßkanals 57« Eer Auslaßkanal I 57 ist. dem in Figur 1 dargestellten mittleren Auslaß 23 öquivala.ntt ist jedoch stark ausgeweitet und so kurz und trichterförmig ausgebildet, wie es praktisch möglich ist. Daraus ergibt sich, daß der Wechselwirkungsbereich 49 für den Umgebungsdruck geöffnet
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ist und eine Schwingung ausschließt.
Die Auslaß-Aufnahmokanälo 52 und $k in Figur 2 können so ausgebildet werden, daß sie kontinuierlich durch die Seitenwände der Mittelschicht des Verstärkers führen, ohne daß die Auslaßströme nach oben durch die Oberschicht gebogen sind, wie in Figur 4a dargestellt. Diese Aufnahmekanäle können ausgebildet werden, wie es in den Figuren T bis 3 dargestellt 1st, wobei keine Biegungen und Oberflächen vorhanden sind, welche fe eine reflektierte Welle und das dadurch erzeugte unerwünschte Signal verursachen.
Einige der Merkmale dieses bistabilen flip-flop-Strönmngsmittelverstärkers gemäß- Figur 3 beetehon darin, daß der Wechsel~ wirkungsbereich immer unter Umgebungsdruck steht, der Verstärker infolge der trichterförmigen Öffnung gegen den Umgebungsdruck hin nicht schwingt und daß der Verstärker die
gleiche örtliche Strömung zur nächsten Einheit aufweist, ungeachtet der Anzahl der in denselben geleiteten Eingangsströmungen t da der Überschuß in die Umgebung abgeleitet wird.
Figur 3 zeigt das Geschwindigkeitsprofil der Leistungsströmung, wenn sie an eine der Seitenwandungen, beispielsweise 51 in Figur 2 , angelegt ist„ Figur 3 wird im Zusammenhang mit der Erläuterung der Wirkungsweise der Ströraungselemente k$ in Figur Va näher erläutert werden.
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Eine Vielzahl von Wirkungen kann in Strömungsmittelverstärkern durch die Aufteilung eines Raumes mit Toilern erzielt werden. Schwingung kann erzeugt oder beseitigt werden, Einheiten können mit wiederholbaren Druckverteilungen kombiniert und Steuerströmungen können kombiniert oder voneinander getrennt werden.
Bei Betrieb des in Figur 1 dargestellten Mehrfachteilerelementea besteht die normale Aktivität des Leistungsstrahle darin, an der rechten Begrenzungswand 17 oder an der linken Begrenzungswand 18 anzuhaften und entsprechend durch den rechten Auslaß 21 % oder den linken Auslaß 22 auszutreten. Wenn sich der Leistungsstrahl auf der rechten Seite befindet, d.h. an der Wand 17 anhaftet und durch den rechten Auslaß 21 austritt, so kann er nach links gekippt werden, indem der Eintritt von Strömungsmittel in die rechte Steuerdüse 26 ermöglicht oder Strömungsmittel aus der linken Steuerdüse 27 abgesogen wird. Die Leistungsströmung ist in ihrer neuen Stellung stabil, wenn die Steuerungen aufgehoben werden < > Wenn St euer strömung- in beide Steuerdüsen in ausreichendem Volumen eingeleitet wird, um die Mitführungs- ä eigenschaften der Leistungsströmung auszugleichen, so wird der Leistungsstrahl von den Begrenzungswänden abgelöst und strömt durch die mittlere Durchführung. Wenn nicht die zwei Teiler sehr nahe an der Mündung des LeistungsStrahls liegen und die Begrenzungswände von der Leistungsströmung ziemlich weit zurückversetzt sind, so legt sich die Leistungsströmung an eine der Begrenzungswände an, sobald die Steuerströmungen aufgehoben
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werdenο Wenn der rächte Auslaß 21 und der linke Auslaß 22 teilweise oder vollständig blockiert l3.t, schwingt die Lelstungs~ strömung zwischen dam rechten und. linken Auslaß und erzeugt eine ImpulsstrcSmuig im mittleren Auslaß 23» Bio Leiötungsströraung übt dieso Wirkung aus, indem sie Strömungsmittel zwischen sich und einer Begronzungswand mitreißt, Di© Leistungsströmung bewegt sich gegen di© Wand und erhöht den Druck in den seitlichen Auslässen» Zum Zweck der Erläuterung sei angenommen, daß der seitliche Auslaß dies rechte Stouordüse 26 iat0 Dadurch wird dor Brück in der blockierten rechten Durchführung erhöht, Die umkehrende Wolle höheren Druckes drückt die Strömung nach links, dah0 gegen di© Anlögwandung IS. Fenn sich dia Leistungsströmuiig nach links bewegt, tritt ein 3tröamngsimpuls durch die mittleren Auslässe und dio Strömung satzt ihre Be-W3g*un,g gegen die link© Durohführung hin fort* ¥enn sich' di© Strömung näher an der linken Seiuenwasidhmng befindet, reißt sio Strömungsmittel suit sich, wöiclies sieh zwischen der Strömung und der Wand 18 befindet, und bewegt sdLuh noch weiter gegen die linke Begrenairngswand hi3ns indeia sie ä&n Druck in der blockierten linken Durchführung 22 erhöht. Die durch die link© Durchführung 22 zurücklaufend® Well© höheren Druckes drückt nunmehr die Strömung gegen die recht© Wand 17 hin, indem si© einen weiteren Strömungeimpuls durch die mittlere Durchführung 23 sendet, wenn die Leistungsströmung dan Eingang derselben überstreicht· Die Schwingung kann verhindert werden, indem eine ausreichende Ausströmung durch die rechte Durchführung 21 und
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die linke Durchführung 22 ermöglicht wird oder indem der mittlere Auslaß 23 erweitert wird, so daß er beträchtlich breiter ist als die Leistungsströmung.
Die Schwingung wird verbessert, indem die Längen der teilweise oder vollständig blockierten rechten Durchführung 21 und linken Durchführung 22 gleich gemacht werden. Die stehenden Wellen in den gleichlangen Teilen verstärken sich gegenseitig in der richtigen Phasenbeziehung, um Schwingung zu erzeugen.
Wenn der mittlere Kanal 23 verschlossen ist, so ist diese Verschließung einem kuppenartigen Teller gleichwertig, wie er in der USA-Patentanmeldung 222 7^8 beschrieben 1st. Das Verschließen des mittleren Kanals 23 bewirkt eine Stabilisierung in Art des kuppenartigen Teilers, welcher in der genannten Anmeldung beschrieben ist. Unter diesen Umständen kann das in Figur 1 dargestellte Mehrfachteilerelement als ein Verstärker arbeiten. Venn die drei Auslaßleitungen 21, und 23 alle geöffnet sind, ist dieses Element ein stabiler Verstärker. Venn die Kanäle 21 und 22 ausreichend blockiert oder gänzlich geschlossen sind und der mittlere Kanal 23 geöffnet ist, so arbeitet das Strömungsmittelelement als Oszillator.
Die obige Beschreibung der Betriebsweise des in Figur 1 dar-
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gestellten Strömungsmitteleleraents ale Oszillator trifft zu, wenn die Größenverhältnisse der in die Wechselwirkungekammer führenden Öffnungen im wesentlichen den in Figur 1 gezeigten entsprechen, O.h., wenn die Breite der Leistungsdüse mit W bezeichnet ist, so ist die Breite der zwei mittleren Düsen ebenfalls W und diejenige der drei Auslaßkanäle ist 2W oder der Mitteikanal 23 kann weniger als 2W breit sein. Ea wird welter angenommen, daß die Spitzen der Teiler Zk und 25 um mindestens fünf Düsenbreiten stromab gelegen sind. Liegen sie näher als 5W* eo geht eine ungenügende Kraft von den Seitenwänden aus, um ein Austreten der Leistungsströmung durch den Mittelkanal 23 zu verhindern. Wenn sie näher als 5V liegen, bewirkt die geringere Mitführung über eine kleinere Strecke keinen ausreichenden Druckunterschied, welcher auf der kleineren Strecke wirksam ist, um eine merkliche Ablenkung des Leistungsstrahle zu bewirken und daher tritt die Leistungeströmung durch den Mittelkanal 23 aus. Dadurch wird der Ver- » stärker tatsächlich zu einem Proportionalverstärker, wenn die Teller nahe an der Leistungsdüse liegen. Ein Proportionalverstärker ist ein Strömungsmittelverstärker, bei welchem keine Wandanlegung auftritt, um der Leistungsströinung eine Stabilität zu erteilen. Die Leistungsströmung wird durch ihre Düse zu den Aufnahmekanälen geleitet und wird durch Steuerströmungen in einen bestimmten Aufnahmekanal oder eine Gruppe von Aufnahmekanälen umgeleitet, wobei der tatsächliche Weg der Leietungsströmung durch den Strömungsimpule der mit den Steuerströmungen
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kombinierten Laistungsströmung bostlinint wird.
Ein© Bewegung der Teiler gegeneinander*» wodurch dor MittoJL-kanal 23 verengt und die Seitenkanäle 21 und 22 "geöffnet wai-da läßt die Einheit schwingen, wenn die äußoron Kanäle balaatot werden» Unter Belastung wird dabei verstanden, daß ein Auslaßkanal beispielsweise durch einen Kolben oder ein Ventil zunehmend verschlossen wird» Eine Schwingung der Lelstungaströmung ergibt sich aus der starken Abbiegung der Leistungsströmung, wenn sich die Strömung zuerst an eine Wand einee Aufnahmekanals anlegt, welcher bei Belastung die Leistungs~ strömung nicht nach außen, leitet, und die Loistungsströmvmg sich einen Weg nach außen durch die mittlere Leitung 23 sucaeu muß. Wenn der Teiler einen beträchtlichen Abotand von der Seitenwand aufweist, muß die Leistungsströmung eine Biogo:i?g von solchem Ausmaß durchführen, daß sie sich nicht mohr dor Wandung des Mittelkanals anlegt, d.h. an den Teiler, wolcii«:r den belasteten Aufnahmekanal vom Mittelkanal trennt, Wonr- sie sich nicht mehr anlegt, bewegt sich die Strömung weiter quo:r zum Mittelkanal gegen die andere Wand desselben und prallt ™
gegen die erstgenannte Wand in diesem Kanal zurück. Diese Aktivität der Strömung bewirkt, daß die Strömung mit einer stabilen Frequenz schwingt, nachdem die anfänglichen Instabilitäten ausgopuffert sind, wenn beide Aufnahniekanäle belastet sind ο
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JH
Eine Bewegung der Teiler voneinander weg, welche den Hi*t©lkanal 23 erweitert und di© äußeren Kanäle 21 und 22 verengtV. vermindert die Schwingung dor Leistungsströmung oder führt zu deren Beseitigung, wenn die äußeren Kanäle belastet sind α Wenn der Mittelkanal ausreichend weit und die äußeren Kanäle entsprechend eng sind, legt sich die Strömung aus der I*eistungs~ düso zuerst an eine Außenwand .1? oder 18, bewegt sich um die Spitze des Teilers 2k oder 25, welcher jeweils am nächsten an der Anlegewand 17 oder 18 liegt, legt sich weiter an die Seite dieses Teilers an und tritt ohne Schwingung aus dem Mittelkanal 23 aus. Ein anderer Weg zur SchwingungsTrorhindorung ,besteht darins poröse Pfropfen in di© Auslaökanäl©. 21 und 22 einzuführen» wodurchdie Leistungsströmung sich an den üblichen Anlegwänden 17 oder 18 anlegt und dann abbiegt, um durch den Mittelkanal auszutreten und sich ohne Schwingung an eine Teilerwand anzulegen« ,
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In dem Ausführungsbeispiel, bei welchem die Kanäle die halbe Breite der Leistungsdüse und der Mittelkanal die zweifache Breite dar Leistungsdüse aufweist, wobei die Auslaßkanäle blockiert und die Steuerkanäle offen bleiben, ist der Leiatungsstrahl im Mittelkanal 23 stabil. Wenn zusätzlich eine Steüerströraung in einen der Steuerkanäle 26 oder 27 eingeleitet > wird und der andere entweder offen oder verschlossen iat» so oszilliert der Leistungsstrahl zwischen den zwei Auslaökanälen.,21 und 22. ...-".'. . ·.-'
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Bei_Betrieb des in Figur 1 dargestellten Oszillators ist sine verhältnismäßig hohe Verstärkung für den Beginn der Schwingung erforderlich. JQiese hohe Verstärkung kann durch Einschnürung der Auslaßkanäle oder durch Anschließen einer B©Iastung an dieselben bewirkt werden»
Der Betrieb der in Figur 2 dargestellten Strömungsraittolvor«· richtung verwendet den Gedanken des Mshrfachteilers noch in einer anderen Weise.
Wenn keine Schwingung erwünscht XSt5 so wird der mittler® Auslaß erweitert und so kura und trichterförmig ausgebildet, wie es praktisch möglich ist, itfie in Figur ha gezeigt« Dies ^ ermöglicht, daß die Wechselwirkungskannner für den Umgebungsdruck offen istc Dies ist -erwünscht j ure leicht oine wiederholbare Druckverteilung erzleloa au köanens wenn derartige Einheiten miteinander gekoppelt werdoiie Durch Krümmung ύβν Seitenwände 51 und 53"können di© weiten Mittolauslässe 57 erhalten werden, während die Teiler 55*und 56 nahe an dia Mündung des Leistungsstrahles gebracht werdens tun' die Mitführung zu begrenzen und Energie zu erhalten. Dux'ch Begrenzung;
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Jb
dor Weite der linken Auelaßleitung j>2 und der rechten •Auslaßleitung $k kann die Strömung in die Leitungen ungeachtet der Anzahl der Einlaßströmungen begrenzt werden. Die überschüssige Strömung wird in die Mittelauslässo 57 abgeführte Dies hält die höhere Geschwindigkeit der Strömung nahe der Wand und führt den Teil mit niedrigerer Geschwindigkeit weiter von der Wand ' entfernt, wie in Figur 4b dargestellt» Die Vorderkante 58 «"!er Leistungsströmung, weiche an die Seitenwand 5"· der Wechselwirkungskatnmer 4° in Figur 4a angelegt dargestellt -ist,, zeigt',-daß die Geschwindigkeit der Leistuiigs strömung nahe der Wandung*, an welcher sie angelegt istj-'maximal ist und diese Ge schwind ig«» k©it eich mit wachsendem Abstand von der Anlegewand vermistdart. Wenn die Spitae des Teilers 55 so-angeordnet ist, daß ein Teil! der Le1stungsströmung, welcher beispielsweise 'Zwischen der Stelle 59 der Vorderkante 58 dar Leistungsströmung und der Söitenwand 5^ liegt „ in .äeri. Aufi,iahsiekun.a 1 ;»2 öxiitv&ten kenn so ist örsichtiichg . daß- der Rost :der Laistun-gsströmung in den mi.ttler.en Auslaß 57;:strömt. Der mittlere Auslaß 5? bildoi': sodann einen -Auslaß s welcher ciio In der Le
• enthaltene Strömung mit niedriger Sesciiwirs-tSiglceit bosait i. ·;τ und der Teiler ^5S ist so abgeordnet, daß βϊ- die Te:lXc2i,ej.i ;5.it niedriger Ge-schTvindigk'eit und geringer Energie von der Löl{Dt Strömung abschneidet und sie in'den raittlsren- Auslaß 3? äasstößt, während er die Teilchen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Energie in den rechten Aufnahroekawal 52 leitet, dasn.lt
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diese weiter stromab strömen, wobei die Druckverteilung des Ausganges des Verstärkers in J^igur 4a im wesentlichen die gleiche ist wie die Druckverteilung des in denselben gegebenen Eingangs. Die Vorderkante 59 des Teilers 55., weIcHe'als scharf© Kante 59 dargestellt ist, kann abgestumpft oder abgerundet werden, um die Möglichkeit von Schneidenschwingungen zu vermindern o Eine sekundäre Wirkung der Schneidenschwingung ist die Erzeugung von Schwebungssignalen0 Eine reflektierte Feile in Kombination mit einer normalerweise vorhandenen Welle erzeugt ein Schwebungssignal solcher Größe, daß es ein Storsignal darstellt. Um die Möglichkeit der Erzeugung dieser Schwebungssignale so klein wie möglich zu machen, ist es erwünscht, die reflektierten Wellen aus den Auslässen zu beseitigen. Ein leichtes Abstumpfen oder Abrunden des Teilers 59 vermindert eine Schneidenschwingung und der divergierende Mittelauslaß gibt die Wellen ohne Reflexionen an die Atmosphäre ab.
So 1st ersichtlich, daß die'Erfindung-Strömungsmittelverstärker schafft 9 bei welchen ein© Widerstandaanpassung an andere Strömungsraitteleleniente orsielt wird und bei welchen Reflexion von Verdichtungs-, Verdünnungs- und Schallwellen erzielt wirde
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Claims (1)

15 S3 β?7. 8 . . . * ; 4, November 1968
Wo ¥ars»©n ma EeS« B©til@s ■ 300 709/W y? J3\
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1.0' Ströfflungspitttiverstärker mit einer V/ecli8e3.marlcungsls:aramars iie mit elaer I^ietungsdtiae am1 Zuführung -eiiie-i strömung and ait drei xiebeneinaßderliegenden --bälen füs? di@ LeistungsstxcSaumg verbundeu ist» . . ettkennselohnet..äuroh eine .Anordnung, duxeh welohe eia verändexlioh@^ Ds'uckgradlent sb der Leistazigsströmpag erseugl; wirds mittels welchen der Leistungeetxom.wohlweise iß- die eine odei* aR&®re der beiden äasseren Aafoahmekaaale g©«-. leitet wiräi -tjobei die Wände*.-des. Wecliselfii^ksijgslcasiser derart, angeoränet..-sind» ö.a*ss zwischen; den SeiteswäBdso anü äem ^eistKagsstrom Gre-nsschiGhteffekte auftreteia,, βο dass die Anordnung* als -Matabilei1 Verstärker* arbeitetf woljei der ** Yerstärker: betätiglsai1 igtB um im Mittelkaaal-ein gestsues-■ tea-Pulsierest-
2-0 Btrö-mungamittel-verstärker* nacix Aaapiiaoli Ji? dadurch.-gekenn-aeichnetj. dass die Anordnung aur Erzeugung eiiasa ¥©rändsrliehen ßruckgradiehten eine Einriohtung* aufweistj, .duroh welche die Strömung'in einer der äuaeeren. Aufnaiimekanäle. zuminde-st teilweise'gesperrt wlzä? so dass sich in dle»r«r'. . Aufnalmeka&ai ein Druck .'ausbildetr. um'die Strsrdmimg ig" den anderen Aufnahmekana'l-abauienken* *
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3ο Strömungemittelverstärker nach Aaspruöh 1 oder 2, deduxeligekennzeichnet8 dass die Leistungsdüse «Sie Breite W aufweist j dass die drei Aufnahmekanäle Breiten etwa von 2 ¥ aufweiseηj und dass die Aufnahmekanäle mindestens um den Betrag 5 W stromab von der Xeistungedüee liegen»
4ö Stsömungamittelverratärker nach Anspruch 3t dadurch ge-fcenn=·'
zeichnet» dass die Anordnung aurErzeugung eines veränder-■ ^ liehen Druckgradienten mindestens eine Steuerdüse aufweist0. durch welche eine Steuer strömung in die V/eciiselTiirkungekammer geleitet wirdo
5ö Strömungsmittelverstärker nach Anspruch 4 9 gekennaeiolinet durch eine weitere Steilerdüse, die mit der ersten axial fluchtend und !bezüglich der exstsn Steueydtise auf d!®r gegenüberliegenden Seite der Wachse!wirkungskammer angeordnet ist, mit awei Teilern, deren jeder erste und zweite λ gekrümmte Seiten aufweist t welche sich au eines Spitze hin verjüngen, wobei diese Spitzen im gleichen Abstand stromab von der üeigtungsdüse angeordnet sind,, mit einem Paar divergierender Seltenwände für die Weöhse.lwirkungskaramer 9 deren jede an der stromab gelegenen Kante der Steuerdüsen beginax und welche in einem grösseren Abstand als die Breite der Leistungsdüse voneinander angeordnet sind, Wobei die divefr«.-
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gierenden Seitenwände ait den ersten Seiten der. !Teiler die äusseren Aufnahmekanäle bilden, und ferner die zwei« y ten Seiten der Teiler in bezug zueinander stromabwärts divergieren und den dritten mittleren Aufnahmekanal bilden»
6ο Strömungeisittjelverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekenn·» *- zeichnet» dass die Entfernung zwischen den genannten !Spitzen grosser ist als die Entfernung zwischen den Endabschnit« tender Seitenwände0
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009034417A1 (de) * 2009-07-23 2011-01-27 Airbus Operations Gmbh Fluid-Aktuator zur Erzeugung einer gepulsten Auslass-Strömung in der Umströmung eines aerodynamischen Körpers, eine Ausblasvorrichtung mit einem solchen Fluid-Aktuator sowie einen solchen aerodynamischen Körper

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3434487A (en) * 1964-10-15 1969-03-25 Bowles Eng Corp High frequency proportional fluid amplifier
US3326463A (en) * 1964-12-04 1967-06-20 Sperry Rand Corp Fluid shift register
US3342198A (en) * 1965-01-15 1967-09-19 Sperry Rand Corp Fluid oscillator
US3379204A (en) * 1965-05-19 1968-04-23 Gen Electric Fluid signal resonator controls
US3419028A (en) * 1965-09-07 1968-12-31 Gen Precision Systems Inc Fluid oscillator
US3463177A (en) * 1966-10-07 1969-08-26 Honeywell Inc Fluidic frequency discriminator
US3432804A (en) * 1966-10-25 1969-03-11 Pitney Bowes Inc Fluid ultrasonic generator
US3556120A (en) * 1968-02-14 1971-01-19 Bowles Eng Corp Condition responsive pure fluid oscillator
US3513868A (en) * 1968-05-07 1970-05-26 Atomic Energy Commission Fluidic oscillator
JPS4833313B1 (de) * 1970-03-23 1973-10-13
US3642018A (en) * 1970-06-15 1972-02-15 Us Army Pneumatic frequency comparator and transducer
CA2688715A1 (en) 2007-05-02 2008-11-13 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Methods and apparatus for reduction of aerodynamic drag
US9346536B2 (en) * 2012-10-16 2016-05-24 The Boeing Company Externally driven flow control actuator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3001698A (en) * 1960-10-05 1961-09-26 Raymond W Warren Fluid pulse converter
US3144037A (en) * 1961-02-16 1964-08-11 Sperry Rand Corp Electro-sonic fluid amplifier
NL289079A (de) * 1962-02-16 1900-01-01
US3148691A (en) * 1962-06-07 1964-09-15 Ibm Fluid controlled device
US3158166A (en) * 1962-08-07 1964-11-24 Raymond W Warren Negative feedback oscillator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009034417A1 (de) * 2009-07-23 2011-01-27 Airbus Operations Gmbh Fluid-Aktuator zur Erzeugung einer gepulsten Auslass-Strömung in der Umströmung eines aerodynamischen Körpers, eine Ausblasvorrichtung mit einem solchen Fluid-Aktuator sowie einen solchen aerodynamischen Körper

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GB1079645A (en) 1967-08-16

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