DE1600543C3 - Fluidic turbulence enhancer - Google Patents

Fluidic turbulence enhancer

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DE1600543C3
DE1600543C3 DE19671600543 DE1600543A DE1600543C3 DE 1600543 C3 DE1600543 C3 DE 1600543C3 DE 19671600543 DE19671600543 DE 19671600543 DE 1600543 A DE1600543 A DE 1600543A DE 1600543 C3 DE1600543 C3 DE 1600543C3
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turbulence
fluidic
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DE19671600543
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Robert Francis Trumbull Conn. OTCeefe (V.StA.)
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Automatic Switch Co. (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Florham Park, N.J. (V.StA.)
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Description

Die Erfindung betrifft einen fluidischen Turbulenzverstärker mit einem Eingangskanal, einem Ausgangskanal, Steuerkanälen, eine von zwei in seitlicher Richtung gegen den Eingangskanal und den Ausgangskanal versetzten Seitenwänden begrenzte Wechselwirkungskammer und mit Entlüftungskanälen. The invention relates to a fluidic turbulence amplifier with an input channel, an output channel, Control channels, one of two in a lateral direction towards the input channel and the output channel offset side walls limited interaction chamber and with ventilation channels.

Aus der GB-PS 9 95 828 ist bereits ein Turbulenzverstärker bekannt, der unter Ausnützung des COANDA-Effektes arbeitet. Sobald der laminare Luftstrom aus dem Eingangskanal so abgelenkt wird, daß er entweder zu dem einen Ausgangskanal oder zu einem anderen Ausgangskanal strömt, wird er durch den Wandhaftungseffekt entweder an der einen Wand oder der anderen Wand festgehalten. Der Strom erfolgt jedoch im wesentlichen weiterhin laminar. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen unter Ausnutzung des COANDA-Effektes oder Wandhaftungseffektes arbeitenden Turbulenzverstärkern eine beträchtliche Verzögerung beim Abschalten des Steuerluftstrahls auftritt, bis der ursprüngliche Betriebszustand wieder hergestellt ist. Eine derartige Verzögerung ist jedoch bei modernen Steuerschaltungen, bei denen Turbulenzverstärker benötigt werden, von sehr großem Nachteil.From GB-PS 9 95 828 a turbulence booster is already known which utilizes the COANDA effect is working. As soon as the laminar air flow from the inlet duct is deflected so that it either flows to one outlet channel or to another outlet channel, it is due to the wall adhesion effect either held on one wall or the other wall. However, the current takes place in the essential remains laminar. It has been shown that in these using the COANDA effect or wall adhesion effect working turbulence amplifiers a considerable delay when switching off of the control air jet occurs until the original operating state is restored. Such a one However, delay is in modern control circuits where turbulence amplifiers are required, of very great disadvantage.

Aus der US-PS 31 87 763 ist eine Steuervorrichtung bekannt, mit der die Verteilung des einem Eingangskanals zugeführten Luftstromes auf zwei Ausgangskanäle gesteuert wird. Bei einer Steuerung des Luftstromes wird ein Absinken des Druckes in dem einen der Ausgangskanäle bei gleichzeitigem Ansteigen des Druckes im anderen Ausgangskanal herbeigeführt.From US-PS 31 87 763 a control device is known with which the distribution of an input channel supplied air flow is controlled on two output channels. When controlling the air flow there is a drop in pressure in one of the output channels with a simultaneous increase in pressure brought about in the other exit channel.

In der US-PS 32 34 955 sind theoretische Überlegungen enthalten, die für den Bau von strömungsgesteuerten Bauelementen von Bedeutung sind. Es wird jedoch nicht angegeben, wie diese theoretischen Grundlagen in den heutigen Anforderungen entsprechenden Steuervorrichtungen verwirklicht werden können.In US-PS 32 34 955 are theoretical considerations that are important for the construction of flow-controlled components. It will, however not specified how these theoretical foundations correspond to today's requirements Control devices can be realized.

In der Zeitschrift »Ingenieur digest« vom Oktober 1965, S. 37 bis 42 wird ein Turbulenzverstärker der eingangs beschriebenen Art dargestellt und beschrieben. Dieser bekannte Turbulenzverstärker weist einen Eingangskanal, einen Ausgangskanal, Steuerkanäle, eine von in zwei seitlicher Richtung gegen den Eingangskanal und den Ausgangskanal versetzten Seitenwänden begrenzte Wechselwirkungskammer und Entlüftungseinrichtungen zum Ablassen von turbulent strömendem Strömungsmittel aus der Wechselwirkungskammer auf.In the journal »Ingenieur digest« of October 1965, pp. 37 to 42, a turbulence intensifier is mentioned at the beginning described type shown and described. This well-known turbulence amplifier has an input channel, an output channel, control channels, one of in two lateral directions against the input channel and the exit channel offset side walls delimited interaction chamber and venting devices for discharging turbulent flow Fluid from the interaction chamber on.

Bei diesem bekannten Turbulenzverstärker ist der Querschnitt der Wechselwirkungskammer kreisförmig, und der Eingangskanal ragt ein beträchtliches Stück durch die zuströmseitige Stirnwand der Wechselwirkungskammer in diese Kammer hinein. Wenn bei dem bekannten Turbulenzverstärker eine vom Eingangskanal zum Ausgangskanal strömende laminare Luftströmung zur Erzielung einer starken Druckabsenkung im Ausgangskanal in eine turbulente Luftströmung umgewandelt werden soll, dann muß ein Druckluftstrahl in seitlicher Richtung gegen den laminaren Luftstrom gerichtet werden. Dieser der Ablenkung dienende Druckluftstrahl muß einen genügend großen Druck aufweisen, um den laminaren Luftstrom vollständig vom Ausgangskanal wegzulenken und in eine turbulente Luftströmung umzuwandeln. Zum Ablenken des Luftstromes und zum Halten dieses Stromes in abgelenktem Zustand tragen bei dem bekannten Turbulenzverstärker keine weiteren Effekte bei. Wegen der zylindrischen Ausgestaltung der Wechselwirkungskammer können sich keine vom abgelenkten Luftstrom abgeschlossenen Räume bilden, in denen sich ein erniedrigter Druck ausbilden kann, der zum Festhalten des abgelenkten Luftstromes beitragen könnte.In this known turbulence intensifier, the cross section of the interaction chamber is circular, and the inlet channel protrudes a considerable distance through the upstream end wall of the interaction chamber into this chamber. If in the known turbulence amplifier one from the input channel Laminar air flow flowing to the outlet duct to achieve a strong pressure reduction in the If the outlet duct is to be converted into a turbulent air flow, then a compressed air jet must enter be directed laterally against the laminar air flow. This jet of compressed air used to deflect must have a sufficiently high pressure to completely remove the laminar air flow from the outlet duct deflect it away and convert it into a turbulent air flow. For deflecting the air flow and to keep this flow in the deflected state contribute to the known turbulence intensifier no further effects. Because of the cylindrical design of the interaction chamber no spaces closed off from the deflected air flow can form in which there is a degraded air flow Can develop pressure that could help hold the deflected air flow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Turbulenzverstärker zu schaffen, bei dem das Umschalten von einem Betriebszustand in den anderen mit einem Steuersignal erfolgen kann, das einen wesentlich niedrigeren Pegel aufweist als der, der bei den bisherThe invention is based on the object of creating a turbulence booster in which the switching can take place from one operating state to the other with a control signal that is essential has a lower level than that of the previous

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verwendeten Turbulenzverstärkern zur Erzielung der gleichen Ergebnisse erforderlich ist.used turbulence enhancers is required to achieve the same results.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß der am Zuströmende liegende Abschnitt der Wechselwirkungskammer einen rechtwinkligen Querschnitt hat und mit scharfem Übergang gegen den Eingangskanal versetzte Seitenwände aufweist. Ein Vorteil ist, daß sich bei dem erfindungsgemäßen Turbulenzverstärker bei der Ablenkung des aus dem Eingangskanal austretenden laminaren Luftstromes in der neben dem Eingangs- ιό kanal liegenden Ecke der Wechselwirkungskammer, in deren Richtung der Strahl abgelenkt wird, ein Bereich mit niedrigem Druck ausbildet, der die Wirkung hat, den laminaren Luftstrom nach einer erstmaligen geringfügigen Ablenkung selbsttätig gegen die entsprechende Seitenwand zu ziehen. Der Steuerstrahl aus dem Steuerkanal muß also nur so stark sein, daß er das Ablenken des laminaren Luftstromes einleitet. Die vollständige Ablenkung des Luftstromes wird dann von der Sogwirkung im Bereich mit niedrigerem Druck stark unterstützt. Aus diesem Grunde kann die aufzuwendende Steuerenergie beträchtlich herabgesetzt werden. Eine derartige vorteilhafte Wirkung läßt sich nur erzielen, wenn die Wechselwirkungskammer einen rechtwinkligen Querschnitt hat und wenn infolge des scharfen Übergangs zwischen dem Eingangskanal und den Seitenwänden der Wechselwirkungskammer Eckbereiche gebildet werden, in denen sich ein Unterdruck aufbauen kann.According to the invention, this is achieved in that the section of the interaction chamber located at the inflow has a right-angled cross-section and with a sharp transition towards the inlet channel having offset side walls. One advantage is that in the turbulence booster according to the invention the deflection of the laminar air flow emerging from the inlet channel in the next to the inlet ιό The corner of the interaction chamber, in the direction of which the beam is deflected, is an area with low pressure, which has the effect of reducing the laminar airflow after an initial slight Distraction to pull automatically against the corresponding side wall. The control jet off the control channel only has to be so strong that it initiates the deflection of the laminar air flow. The full The deflection of the air flow is then made strong by the suction effect in the area with lower pressure supports. For this reason, the control energy to be expended can be reduced considerably. Such an advantageous effect can only be achieved if the interaction chamber is rectangular Has cross-section and if due to the sharp transition between the inlet channel and the Side walls of the interaction chamber corner areas are formed in which a negative pressure builds up can.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegen-Standes sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the subject matter of the invention are the subject matter of the subclaims.

Durch die spezielle geometrische Ausbildung des Turbulenzverstärkers kann der Abstand zwischen dem Zuströmende des Eingangskanals und dem Aufnahmeende des Ausgangskanals ganz erheblich verkürzt werden, wodurch höhere Schaltgeschwindigkeiten erzielt werden und wodurch im Ausgangskanal auch höhere Drücke erreicht werden können. Der verkürzte Abstand zwischen dem Eingangskanal und dem Ausgangskanal erhöht zusätzlich die Betriebsstabilität und verringert die Empfindlichkeit gegenüber Schallwellen und Umfangsschwingungen und/oder -stoßen.Due to the special geometric design of the turbulence intensifier, the distance between the The inflowing end of the input channel and the receiving end of the output channel are considerably shortened can be achieved, whereby higher switching speeds are achieved and thereby also higher in the output channel Pressures can be achieved. The shortened distance between the input channel and the output channel additionally increases the operational stability and reduces the sensitivity to sound waves and circumferential vibrations and / or jolts.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigtEmbodiments of the invention are intended in the following description with reference to the figures will be explained in the drawing. It shows

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine genutete Platte, die einen Teil des fluidischen Turbulenzverstärkers bildet,F i g. 1 is a plan view of a grooved plate which forms part of the fluidic turbulence intensifier,

F i g. 2 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 2-2 der F i g. 1,F i g. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1,

F i g. 3 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 3-3 der F i g. 1,F i g. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1,

F i g. 4 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie 4-4 der F i g. 1 undF i g. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1 and

F i g. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines fluidischen Turbulenzverstärkers. F i g. 5 shows a plan view of a further embodiment of a fluidic turbulence amplifier.

Es sei speziell auf die F i g. 1 und 2 Bezug genommen. Der dargestellte fluidische Turbulenzverstärker weist ein zusammengebautes Gehäuse 300 auf, welches eine untere Platte 301 und eine darüber angeordnete Deckplatte 302 hat. Die Deckplatte 302 ist in abgedichteter Weise an der genuteten Oberfläche 303 der unteren Platte 301 befestigt. Die verschiedenen Nuten in der Platte 301 begrenzen mehrere Kanäle für ein fluides Medium, und es ist ein Eingangskanal 310 vorgesehen, der an einem Ende mit einem Einlaß 311 für ein fluides Medium verbunden ist. Das andere Ende des Eingangskanals 310 steht mit dem stromauf gelegenen Ende einer Wechselwirkungskammer 312 in Verbindung.Let it be specific to FIG. 1 and 2 are referred to. The fluidic turbulence intensifier shown has an assembled housing 300, which has a lower plate 301 and a cover plate arranged above 302 has. The top plate 302 is sealed to the grooved surface 303 of the lower Plate 301 attached. The various grooves in the plate 301 delimit several channels for a fluid Medium, and there is an input channel 310 is provided, which at one end with an inlet 311 for a fluid Medium is connected. The other end of the input channel 310 stands with the upstream end an interaction chamber 312 in connection.

Wie die Fig.2 zeigt, ist die Nut der Wechselwirkungskammer 312 etwas tiefer ausgeschnitten als die Nut des Eingangskanals 310. Ein Ausgangskanal 313 verbindet das andere Ende dieser Wechselwirkungskammer 312 mit einer Austrittsöffnung 314. Der Eingangskanal 310, der Ausgangskanal 313 und die Wechselwirkungskammer 312 erstrecken sich im wesentlichen entlang einer Längsachse, und die Wechselwirkungskammer 312 ist; im wesentlichen symmetrisch zu dieser Längsachse ausgebildet. Das stromab gelegene Ende der Wechselwirkungskammer 312 weist zwei seitliche Ansätze 315 und 316 auf, die mit zwei Entlüftungsöffnungen 317 und 320 in Verbindung stehen. Die beiden Seitenwände 322 und 323 der Wechselwirkungskammer 312 weisen vier Steueröffnungen 324, 325, 326 und 327 auf, und diese Öffnungen bilden die Enden von vier kleinen Steuerkanälen 330, 331, 332 und 333. Die Steuerkanäle 330, 331, 332 und 333 stehen mit Kanälen 334,335,336 und 337 in Verbindung. Diese Kanäle sind ihrerseits mit vier Öffnungen 340,341,342 und 343 verbunden. Mehrere Anschlüsse 355 erstrecken sich durch die untere Platte 301 hindurch und sind an dieser befestigt. Die Bohrungen dieser Anschlüsse bilden die Öffnungen 311, 314, 340, 341, 342 und 343. Über diese Anschlüsse können die verschiedenen Steuerkanäle mit äußeren Leitungen verbunden werden, die einen Teil des Kreises für ein fluides Medium bilden, in welchem der fluidische Turbulenzverstärker verwendet werden kann. Die Entlüftungsöffnungen 317 und 320, die in der Platte 301 ausgebildet sind, stehen direkt mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung.As Fig.2 shows, the groove is the interaction chamber 312 cut out somewhat deeper than the groove of the input channel 310. An output channel 313 connects the other end of this interaction chamber 312 to an outlet opening 314. The inlet channel 310, exit channel 313 and interaction chamber 312 extend substantially along a longitudinal axis, and interaction chamber 312; essentially symmetrical too formed this longitudinal axis. The downstream end of the interaction chamber 312 has two lateral ones Approaches 315 and 316, which are connected to two vents 317 and 320 in communication. The two Side walls 322 and 323 of the interaction chamber 312 have four control openings 324, 325, 326 and 327, and these openings form the ends of four small control channels 330, 331, 332 and 333. The Control channels 330, 331, 332 and 333 are in communication with channels 334,335,336 and 337. These channels are in turn connected to four openings 340,341,342 and 343. A plurality of terminals 355 extend through and are attached to the lower plate 301. The bores of these connections form the openings 311, 314, 340, 341, 342 and 343. Via these connections The various control channels can be connected with external lines that form a part of the circuit for a fluid medium in which the fluidic turbulence intensifiers are used can. The vents 317 and 320 formed in the plate 301 are directly connected to the surrounding one Atmosphere in connection.

Alle Kanäle, die in der unteren Platte 301 ausgebildet sind, haben im wesentlichen rechteckige Querschnittsprofile. Die Draufsichtansicht der verschiedenen Kanäle in F i g. 1 ist im tatsächlichen Maßstab gezeigt. Die Länge des Eingangskanals 310 sollte das Fünfunddreißig- bis Fünfundachtzigfache der größten Breiten- oder Tiefenabmessung des Querschnittsprofils des Eingangskanals sein. Die Tiefe der Wechselwirkungskammer 312 sollte zwischen dem Ein- bis Vierfachen der Tiefe des Eingangskanals 310 liegen, während die Breite der Wechselwirkungskammer 312 kleiner sein sollte als das Zehnfache der Breite des Eingangskanals 310. Das Verhältnis der Tiefen- und Breitenabmessungen des Querschnittsprofils des Eingangskanals sollte zwischen 1 :1 und 2:1 liegen,, wobei ein quadratisches Profil sehr wünschenswert ist. Der Abstand zwischen dem Eingangskanal 310 und dem Ausgangskanal 311, d. h. zwischen den Punkten 345 und 346, sollte zwischen dem Fünfzehn- und Vierzigfachen der kürzesten Breiten- und Tiefenabmessung des Querschnittsprofils des Eingangskanals 310 liegen. Ein hergestellter fluidischer Turbulenzverstärker war so bemessen, daß der Eingangskanal eine Breite W von 0,04 cm hatte, die Steueröffnungsbreite 0,015 cm betrug und eine Breite des Ausgangskanals von 0,04 cm vorgesehen war. Die Breite der Wechselwirkungskammer betrug 0,25 cm. Die Tiefe des Eingangskanals betrug 0,038 cm und die Tiefe der Steueröffnungen 0,020 cm. Die Wechselwirkungskammer hat eine Tiefe von 0,1 cm, und die Tiefe des Ausgangskanals betrug 0,038 cm. Alle Tiefenabmessungen wurden von einer gemeinsamen Ebene aus gemessen, die durch die obere ebene Oberfläche 303 der unteren Platte 301 bestimmt wird. Der hier verwendete Betriebsspeisedruck beträgt etwa 0,07 kg/cm2. Es sei bemerkt, daß die hier angegebenen speziellen Abmessungen für die Vorrichtung lediglich als Beispiel angegeben sind und daß zahlreiche andere entsprechendeAll of the channels formed in the lower plate 301 have substantially rectangular cross-sectional profiles. The top view of the various channels in FIG. 1 is shown in actual scale. The length of the entrance channel 310 should be thirty-five to eighty-five times the largest width or depth dimension of the cross-sectional profile of the entrance channel. The depth of the interaction chamber 312 should be between one to four times the depth of the entrance channel 310, while the width of the interaction chamber 312 should be less than ten times the width of the entrance channel 310. The ratio of the depth and width dimensions of the cross-sectional profile of the entrance channel should be between 1: 1 and 2: 1, with a square profile being very desirable. The distance between the input channel 310 and the output channel 311, ie between points 345 and 346, should be between fifteen and forty times the shortest width and depth dimension of the cross-sectional profile of the input channel 310. A fluidic turbulence intensifier produced was dimensioned such that the inlet channel had a width W of 0.04 cm, the width of the control opening was 0.015 cm and the width of the outlet channel was 0.04 cm. The width of the interaction chamber was 0.25 cm. The depth of the entrance channel was 0.038 cm and the depth of the control openings was 0.020 cm. The interaction chamber was 0.1 cm deep and the depth of the exit channel was 0.038 cm. All depth dimensions were measured from a common plane defined by the upper planar surface 303 of the lower plate 301. The operating feed pressure used here is approximately 0.07 kg / cm 2 . It should be noted that the specific dimensions given herein for the device are given by way of example only, and numerous others that correspond

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Abmessungen bei diesem fluidischen Turbulenzverstärker verwendet werden können. Von Bedeutung ist, daß durch den vorstehend beschriebenen Aufbau der am Zuströmende liegende Abschnitt der Wechselwirkungskammer 312 einen rechtwinkligen Abschnitt hat und mit scharfem Übergang gegen den Eingangskanal versetzte Seitenwände aufweist.Dimensions of this fluidic turbulence intensifier can be used. It is important that the structure of the am The inflowing lying section of the interaction chamber 312 has a right-angled section and has side walls offset with a sharp transition from the inlet channel.

Die Betriebsweise des in den F i g. 1 bis 4 dargestellten fluidischen Turbulenzverstärkers soll nun beschrieben werden. Ein unter Druck stehendes fluides Medi- ίο um, welches von einer nicht dargestellten Druckquelle kommt, strömt in die Öffnung 311 und strömt dann durch den Eingangskanal 310, und zwar derart, daß eine laminare Strömung 344 gebildet wird, die normalerweise vom stromab gelegenen Ende 345 des Eingangskanals 310 ausgeht. Die laminare Strömung 344 ist in das offene Ende 346 des axial fluchtenden Ausgangskanals 313 gerichtet, und das fluide Medium kann durch diesen Ausgangskanal 313 und die Austrittsöffnung 314 strömen, und zwar zu einer Vorrichtung, die gesteuert oder betrieben werden soll. Eine gleichzeitige Strömung in der Wechselwirkungskammer 312, die nicht in den Ausgangskanal 313 fließt, kann den fluidischen Turbulenzverstärker über die Entlüftungsöffnungen 317 und 320 verlassen. Im ersten Betriebszustand des fluidischen Turbulenzverstärkers ist der Ausgangsdruck in dem Ausgangskanal 313 verhältnismäßig hoch. Wenn es gewünscht ist, den Betriebszustand des fluidischen Turbulenzverstärkers zu ändern, so wird ein Steuerdruck durch einen der vier Steuerkanäle 330, 331, 332 oder 333 zugeführt. Wenn beispielsweise ein entsprechender Steuerdruck durch den Steuerkanal 332 zugeleitet wird und gegen die Seite der laminaren Strömung 344 gerichtet wird, so treten drei erhebliche Änderungen auf. Zuerst wird die laminare Strömung, die von dem Eingangskanal ausgeht, turbulent. Weiterhin wird die Strömung, die von dem Eingangskanal ausgeht, in erheblichem Maß zur Seitenwand 322 hin abgelenkt, wobei die Achse dieser turbulenten Strömung in diesem Fall, wie in F i g. 1 dargestellt, nach links abgelenkt wird. Drittens haftet die auf diese Weise abgelenkte turbulente Strömung an der Seitenwand 322 an oder wirkt mit dieser zusammen und in einem gewissen Maß auch mit der Seitenwand 323 der Wechselwirkungskammer 312, wobei eine Strömung dann zu den Entlüftungsöffnungen 317 und 320 am stromab gelegenen Ende der Wechselwirkungskammer 312 erfolgt. Die Pfeile 347 und 350 zeigen lediglich die Grenzen der abgelenkten turbulenten Strömung, die sich zu den Entlüftungsöffnungen 317 und 320 hin bewegt, und es werden nicht die verschiedenen örtlichen Wirbelströmungen und Rückströmungen angegeben, die in der Wechselwirkungskammer auftreten können. Es sei bemerkt, daß in diesem Betriebszustand der turbulente Hauptstrom anfangs an der Seitenwand 322 haftet, und zwar in einem Bereich, der näher am Ende des Eingangskanals 345 liegt als der Bereich, in dem die Strömung an der gegenüberliegenden Seitenwand 323 anliegt. Dies war im Hinblick auf die oben erwähnte Ablenkung der Achse der Strömung nach links zu erwarten. Der größte Teil des fluiden Mediums strömt bei diesem Betriebszustand durch die Entlüftungsöffnungen 317 und 320, und lediglich ein geringer Teil des fluiden Mediums wird in den Ausgangskanal 313 geleitet. Bei diesem Betriebszustand ist der Ausgangsdruck in dem Ausgangskanal 313 verhältnismäßig niedrig. Wenn der durch den Steuerkanal 332" zugeführte Steuerdruck abgeschaltet wird, so kehrt die Strömung in der Wechselwirkungskammer 312 unmittelbar in den ersten Zustand zurück. Wenn der Steuerdruck über einen der Steuerkanäle 330 oder 331 auf der anderen Seite der Wechselwirkungskammer 312 zugeführt wird, so wird die laminare (] Strömung 344 in entsprechender Weise im allgemeinen j nach rechts abgelenkt und die Hauptströmung erzeugt ' eine Zwischenwirkung mit der Wand 323 in einem Bereich, der näher am Ende des Eingangskanals 345 liegt als der Bereich, in dem die Hauptströmung mit der Wand 322 zusammenwirkt. Der Austritt des fluiden Mediums erfolgt hier wieder durch die Entlüftungsöffnungen 317 und 320, und der Ausgangsdruck in der Ausgangsnute 313 ist wieder verhältnismäßig gering.The mode of operation of the in FIGS. 1 to 4 shown fluidic turbulence intensifier will now be described. A pressurized fluid medium, which comes from a pressure source, not shown, flows into the opening 311 and then flows through the inlet channel 310 in such a way that a laminar flow 344 is formed, which is normally from the downstream end 345 of the input channel 310 goes out. The laminar flow 344 is directed into the open end 346 of the axially aligned exit channel 313, and the fluid medium can flow through this exit channel 313 and the exit opening 314 to a device which is to be controlled or operated. A simultaneous flow in the interaction chamber 312, which does not flow into the outlet channel 313, can leave the fluidic turbulence intensifier via the ventilation openings 317 and 320. In the first operating state of the fluidic turbulence booster, the output pressure in the output channel 313 is relatively high. If it is desired to change the operating state of the fluidic turbulence booster, a control pressure is supplied through one of the four control channels 330, 331, 332 or 333. For example, if an appropriate control pressure is fed through the control channel 332 and directed against the side of the laminar flow 344, three significant changes occur. First, the laminar flow emanating from the entrance channel becomes turbulent. Furthermore, the flow emanating from the inlet channel is deflected to a considerable extent towards the side wall 322, the axis of this turbulent flow in this case, as shown in FIG. 1 shown, is deflected to the left. Third, the turbulent flow deflected in this way adheres to or interacts with the side wall 322 and to some extent also with the side wall 323 of the interaction chamber 312, with a flow then to the vents 317 and 320 at the downstream end of the interaction chamber 312 he follows. Arrows 347 and 350 merely indicate the limits of the diverted turbulent flow moving towards the vents 317 and 320 and do not indicate the various local eddy currents and back currents that may occur in the interaction chamber. It should be noted that in this operating state the main turbulent flow initially adheres to the side wall 322, specifically in an area which is closer to the end of the inlet channel 345 than the area in which the flow is applied to the opposite side wall 323. This was to be expected in view of the above mentioned deflection of the axis of the flow to the left. In this operating state, the majority of the fluid medium flows through the vent openings 317 and 320, and only a small part of the fluid medium is directed into the outlet channel 313. In this operating state, the outlet pressure in the outlet channel 313 is relatively low. When the control pressure supplied through the control channel 332 ″ is switched off, the flow in the interaction chamber 312 immediately returns to the first state laminar (] flow 344 deflected in a corresponding way, in general, j to the right and generates the main flow ', an intermediate-operation with the wall 323 in a region which is closer to the end of the input channel 345 as the area in which the main flow with the wall 322 cooperates The fluid medium emerges here again through the ventilation openings 317 and 320, and the outlet pressure in the outlet groove 313 is again relatively low.

Eine andere Ausführungsform der genuteten unteren Platte ist in Fig.5 dargestellt. Hier ist die Form der Wechselwirkungskammer 312a abgeändert. Die Seitenwände dieser Wechselwirkungskammer divergieren symmetrisch unter einem Winkel A von einer Stelle aus, die stromab von den Steueröffnungen 324a und 327a liegt. Der Winkel A hat beispielsweise einen Wert, der geringer ist als 35° und beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Wert zwischen 25 und 30°. Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechen die Bezugszeichen und die Abmessungen der verschiedenen Kanäle und der allgemeine Betrieb den Werten, die im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 4 erläutert wurden. Die Bereiche geringen Druckes in der Wechselwirkungskammer 312a sind hier mit 353a und 354a bezeichnet. Another embodiment of the grooved lower plate is shown in FIG. Here, the shape of the interaction chamber 312a is modified. The side walls of this interaction chamber diverge symmetrically at an angle A from a location downstream of the control ports 324a and 327a. The angle A has, for example, a value that is less than 35 ° and in the illustrated embodiment, the value is between 25 and 30 °. In this embodiment, the numerals and dimensions of the various channels and general operation correspond to the values described in connection with FIGS. 1 to 4 have been explained. The areas of low pressure in the interaction chamber 312a are designated here by 353a and 354a.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (9)

16 OO 543 Patentansprüche:16 OO 543 claims: 1. Fluidischer Turbulenzverstärker mit einem Ein-. gangskanal, einem Ausgangskanal, Steuerkanälen, eine von zwei in seitlicher Richtung gegen den Eingangskanal und den Ausgangskanal versetzten Seitenwänden begrenzte Wechselwirkungskammer und mit Entlüftungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß der am Zuströmende liegende Abschnitt der Wechselwirkungskammer (312) einen rechtwinkligen Querschnitt hat und mit scharfem Übergang gegen den Eingangskanal versetzte Seitenwände aufweist.1. Fluidic turbulence booster with an inlet. output channel, an output channel, control channels, one of two sidewalls offset in the lateral direction relative to the inlet channel and the outlet channel limited interaction chamber and with ventilation channels, characterized in, that the section of the interaction chamber (312) lying at the inflow has a right-angled cross-section and with a sharp Has transition against the input channel offset side walls. 2. Fluidischer Turbulenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselwirkungskammer (312a) nach ihrem rechtwinkligen Abschnitt divergierende Seitenwände aufweist.2. Fluidic turbulence booster according to claim 1, characterized in that the interaction chamber (312a) has diverging side walls according to their right-angled section. 3. Fluidischer Turbulenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Wechselwirkungskammer (312, 312a) bis zu viermal so groß wie die Tiefe des Eingangskanals (310,310a) ist.3. Fluidic turbulence booster according to claim 1 or 2, characterized in that the Depth of the interaction chamber (312, 312a) up to four times as great as the depth of the input channel (310,310a) is. 4. Fluidischer Turbulenzverstärker nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Breite des am Zuströmende liegenden Abschnitts der Wechselwirkungskammer (312, 312a) den zwei- bis zehnfachen Wert des Eingangskanals (310,310a) hat.4. Fluidic turbulence booster according to claim 1 to 3, characterized in that the effective Width of the section of the interaction chamber at the inflow end (312, 312a) has two to ten times the value of the input channel (310,310a). 5. Fluidischer Turbulenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die oberen Wände der Wechselwirkungskammer (312, 312a) und des Eingangskanals (310, 310a) bildenden Flächen in einer Ebene liegen.5. Fluidic turbulence booster according to one of the preceding claims, characterized in that that the the upper walls of the interaction chamber (312, 312a) and the input channel (310, 310a) forming surfaces lie in one plane. 6. Fluidischer Turbulenzverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselwirkungskammer (312,312a) und der Eingangskanal (310, 310a) nach oben von einer gemeinsamen Wand (302) begrenzt sind.6. Fluidic turbulence booster according to claim 5, characterized in that the interaction chamber (312,312a) and the input channel (310, 310a) up from a common one Wall (302) are limited. 7. Fluidischer Turbulenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Eingangskanals (310, 310a) zwischen fünfunddreißig- und fünfundachtzigmal größer als sein größtes Querschnittsmaß ist.7. Fluidic turbulence booster according to one of the preceding claims, characterized in that that the length of the input channel (310, 310a) is between thirty-five and eighty-five times is larger than its largest cross-sectional dimension. 8. Fluidischer Turbulenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Eingangskanal (310, 310a) und dem Ausgangskanal (313, 313a) zwischen fünfzehn- und vierzigmal größer als das kleinste Querschnittsmaß des Eingangskanals (310,310a) ist.8. Fluidic turbulence booster according to one of the preceding claims, characterized in that that the distance between the input channel (310, 310a) and the output channel (313, 313a) between fifteen and forty times larger than the smallest cross-sectional dimension of the inlet channel (310,310a) is. 9. Fluidischer Turbulenzverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Tiefen- und Breitenabmessungen des Eingangskanals (310, 310a) im Bereich zwischen 1 :1 und 2 :1 liegt.9. Fluidic turbulence booster according to one of the preceding claims, characterized in that that the ratio of the depth and width dimensions of the input channel (310, 310a) in the The range is between 1: 1 and 2: 1.
DE19671600543 1966-06-01 1967-01-27 Fluidic turbulence enhancer Expired DE1600543C3 (en)

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DE1600543A1 DE1600543A1 (en) 1971-06-16
DE1600543B2 DE1600543B2 (en) 1975-07-03
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