DE1673549C

DE1673549C - Fluid turbulence enhancer

Info

Publication number: DE1673549C
Authority: DE
Inventors: Endre A. Birmingham Oakland Mich. Mayer (V.StA.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Publication date: 1972-12-21

Description

30 bestenfalls durch Veränderung des Druckes des Ver-30 at best by changing the pressure of the

sorgimgsströmungsmittels und durch entsprechende Änderung des Steuerdruckes die Steilheit der Ausgangscharakteristiken beeinflußt werden. Es mußcare fluid and by appropriate Changing the control pressure affects the slope of the output characteristics. It must

Die Erfindung betrifft einen Strömungsmiitelturbu- jedoch der Steuerdruckbereich immer auf den verlenzverstärker mit einer Kammer, in deren einer 35 wendeten Versorgungsdruck abgestimmt werden Stirnwand ein Einlaßkanal und in deren gegenüber- (französische Patentschrift 14!" 214).
liegender Stirnwand ein Auffangkanal koaxial zum Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-Einlaßkanal mündet, wobei die beiden Kanäle sich steht darin, die zuvor geschilderten Nachteile zu bein die Kammer erstrecken und ihre Mündungen enen seitigen und einen direkt proportionalen Strömungsvorbes'immten Abstand voneinander haben. 40 mittelturbulenzverstärker mit vergrößertem Regel-The invention relates to a flow medium turbine, however, the control pressure range always applies to the pressure booster with a chamber, in one of which the supply pressure is adjusted, the end wall has an inlet channel and in the opposite one (French patent 14! "214).
Lying end wall a collecting channel coaxially to the inlet channel, the object underlying the invention, whereby the two channels extend to the above-mentioned disadvantages in the chamber and their mouths have a side and a directly proportional flow-predetermined distance from each other. 40 medium turbulence intensifiers with enlarged control

Es ist bereits ein Strömungsmittelverstärker be- bzw. Steuerbereich zu schaffen.A fluid booster and control area has already to be created.

kannt. und dieser besteht aus zwei in Längsrichtung Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Ströfluehtend angeordneten Düsen, wobei die sich gegen- mungsmittelturbulenzverstärker der eingangs genannüberliegenden öffnungen der Düsen einen vorbe- ten Art, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß ein einstimmten Abstand zueinander aufweisen, und einer 45 stellbares Ventil an einer Auslaßöffnung der gedritten Steuerdüse, die so angeordnet ist, daß sie den schlossenen Kammer angeordnet ist, derart, daß der Strömungsmittelstrahl zwischen den zwei fluchtend Druck in der Kammer steuerbar ist.
angeordneten Düsen in der Mitte zwischen den zwei Ip Ausbildung der Erfindung ist das einstellbare ausgerichteten Düsen senkrecht mit einem Steuer- Ventil ein Wirbelstromverstärker, dessen radialer strahl beaufschlagt. Bei dieser bekannten Anordnung 50 Leistungseingang an die Auslaßöffnung und dessen ist der wiedergewonnene Ausgangsdruck umgekehrt tangentialer Steuereinlaß an eine Steuerquelle angezum Steuerdruck proportional. Durch Verändern des schlossen ist.knows. and this consists of two nozzles arranged in the longitudinal direction adjustable valve at an outlet opening of the third control nozzle, which is arranged to be located in the closed chamber, such that the fluid jet between the two in-line pressures in the chamber is controllable.
arranged nozzles in the middle between the two Ip training of the invention is the adjustable aligned nozzle vertically with a control valve an eddy current amplifier whose radial jet is applied. In this known arrangement 50 power input to the outlet port and its recovered output pressure is inversely tangential control inlet to a control source is proportional to the control pressure. By changing the is closed.

Abstandes zwischen den zwei in ihrer Längsrichtung In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist fluchtend ausgerichteten Düsen läßt sich die Steilheit vorgesehen, daß die Auslaßöffnung tangential in den der Ausgangscharakteristiken dieser bekannten An- 55 Wirbelstromverstärker mündet und der Steuereinlaß Ordnung verändern. Der gesamte mögliche Steuer- tangential in entgegengesetzter Richtung zur Auslaßbereich ist hier jedoch begrenzt, da beim Fehlen eines öffnung liegend angeordnet ist.
Steuerdruckes nicht der volle Versorgungsdruck wie- Bei dem Strömungsmittelturbulenzverstärker nach derzugewinnen ist, sondern nur ein relativ geringer der Erfindung braucht die Steuergröße bzw. Steuer-Prozentsalz des Versorgungsdruckes, da der Strö- 60 druck nicht durch besondere Maßnahmen auf den nningsmitlelstrahl in der Kammer stets etwas auf- jeweils verwendeten Versorgungsdruck abgestimmt zu gefächert wird. Bekannt ist es auch bei einer der- werden, da der Steuerdruck sowohl von dem Belüfartigen Anordnung, die Steuerdüse mehr in der Nähe tungsgrad der Kammer als auch dem Stahldruck des der Versorgungsmedium zuführenden Düse anzu- in die Kammer eintretenden Versorgungsmediums ordnen, wodurch sich vorbestimmte Ausgangscharak- 65 abhängig ist. Der Steuerdruck wird von diesen Gröteristiken erzielen lassen. Jedoch ist auch bei einer ßen abhängig eingestellt. Auch kann der Druck in der solchen Anordnung der gesamte durchfahrbare Steu- Kommer so weit aufgebaut werden, daß der Strahlerhereich relativ klein, weil der Strömungsmittelstrahl druck bzw. dessen Menge volständig wiedergewonnenDistance between the two longitudinally aligned nozzles. In a further embodiment of the invention, the steepness can be provided so that the outlet opening opens tangentially into the output characteristics of these known eddy current amplifiers and the control inlet order is changed. The entire possible control tangential in the opposite direction to the outlet area is limited here, however, since it is arranged horizontally in the absence of an opening.
Control pressure is not the full supply pressure as in the fluid turbulence booster, but only a relatively small one of the invention needs the control variable or control percentage of the supply pressure, since the flow pressure is not always something due to special measures on the medium jet in the chamber is tailored to the supply pressure used in each case. It is also known in one of these because the control pressure of both the ventilation-like arrangement, the control nozzle more in the vicinity of the chamber and the steel pressure of the nozzle supplying the supply medium, are arranged in the supply medium entering the chamber, resulting in predetermined output characteristics - 65 is dependent. The control pressure is obtained from these parameters. However, it is also set dependent on one. Also, the pressure in such an arrangement of the entire drive-through control Kommer can be built up so far that the Strahlerhereich is relatively small, because the fluid jet pressure or its amount is completely recovered

^ ⁴ ^ ⁴

wird und also nahezu der gesamte Versorgungsstrahl chelten Linie 30 ^gP^tet «Uis and thus almost the entire supply beam chelten line 30 ^ gP ^ tet «U

in den Auffangkanal eindringt. Der Strömungsmittel- netem Ventil 28 wird der durchpenetrates into the collecting channel. The fluid valve 28 is the through

turbulenzverstärker nach der vorliegenden Erfindung deutete Ausgangsdruck erhaltenTurbulence intensifier according to the present invention indicated output pressure obtained

^als^einen relativ großen Re^eI- bzw. Steuer- ™&^^&& ^ as ^ a relatively large re ^ eI or tax ™ & ^^ &&

U B« voUrtimüg gcoff-U B «voUrtimüg gcoff-

Die Erfindung ist anschließend an Hand der Zeich- Wegen des relativ steilen AnJtteB« des nung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es ganges im Auffangkanal 16 bei: nmf stellt dar Änderung des Druckes in der Kammer 1The invention is then illustrated on the basis of the drawings tion explained in more detail using exemplary embodiments. It happened in collecting channel 16 at: nmf represents the change in pressure in chamber 1

F i g. I eine schematisierte Schnittdarstellung eines soweit beschriebene Gerät als Druck^jretarwr neersten Ausführungsbeispielcs, io trieben werden. Aus Fig. 3 ist weiter «kennbar ^₀ F i g. I is a schematic sectional view of a device described so far as a printing device for the first exemplary embodiment. From Fig. 3 it is also possible to identify ^ ₀

Fig-ZeinenSchnittnachderLini^-IderFig. I, bei weiterem Erhöhen des Druckes ,_n deKamnFig-Z a section according to the line in Fig. I, if the pressure is increased further, _n deKamn

F i g. 3 eine graphische Darstellung der Ausgangs- 12, ausgehend vom Punkt 34 (durch JcJJeBeη < .s charakteristik der Anordnung nach Fig. 1 unter ver- Ventils28), der im Auffangkanal 16 erhaltene Ausschiedenen Bedingungen, gangsdmck bis fast auf denselben Wert wie ,F i g. 3 a graphical representation of the output 12, starting from point 34 (through JcJJeBeη < .s characteristic of the arrangement according to FIG Conditions, gangsdmck up to almost the same value as,

Fig.4schematisch im Schnitt eine Weiterbildung x₅ Druck P_s ansteigt. Man erhalt also praktisch cu der Anordnung nach Fig. 1 in Verbindung mit Eingangsdruck lOOprozentig wieü"· . ,.,4 schematically in section a further development x ₅ pressure P _s increases. So you get practically the arrangement according to Fig. 1 in connection with inlet pressure 100 percent like "·.,.,

einem Wirbelstromverstärker und In F i g. 4 ist eine weitere Aus^fuh^ⁿg^sfo™ ^d;;an eddy current amplifier and In F i g. 4 is a further ^excerpt from fuh ^ ⁿ g ^sfo ™ ^d ;;

fid dtllt Rc. cleser ^Alwf^uh™"^™™ "'fid dtllt Rc. cleser ^Alw f ^uh ™ "^ ™haben"'

nem Wirbelstromverstärker und In F i g. 4 inem eddy current amplifier and In F i g. 4 i

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform mit dem Erfindung dargestellt. Rc. cleser f^ Strömungsmit.elturbulenzvers! irker nach Fig. I, der das Ventil 28 enispiechend ig. ι ^u"^ru" ""' in anderer Weise mit dem Wirbelstromvent·! verbun- 20 belstronnerstarker ersei/t.Fig. 5 shows a further embodiment with the invention. Rc. cleser f ^ fluid turbulence verse! irker according to Fig. I, the valve 28 enispiechend ig. ι ^u " ^ru """'in a different way with the eddy current event ·! Connected 20 people with a strong presence.

Erfindung g
das Ventil 28 enispiechendInvention g
the valve 28 includes

in anderer Weise mit dem Wirbelstromvent·! verbun- 20 belstronnerstarker ersei/t. ^7, , ^ I den ist in Fig. 4 dargestellt ist. Der Wirbelstrom ve rstain a different way with the eddy current event ·! Connected 20 people with a strong presence. ^ 7,, ^ I den is shown in Fig. 4. The eddy current ve rsta

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 36 weist einen Leistungsemgang 38 /uni radialen l·, formt ein Gehäuse IO eine zylindrische Kammer 12. lassen eines Strömungsmittel in «lic ^.^irDe'^Kdnl' In das Gehäuse 10 führt ein Einlaßkanal 14, durch ^-s Verstärkers auf sowie einen StcuerunlaU w /u 1 welchen unter dem Druck /\ ein Strömungsmittel 25 tangential Einführen eines Steucrstromuny..ni il.n derart in die Kammer 12 eingeführt wird, daß sich in die Wirbelstroinkammer zur Erzielung einer ικ ι ein Strömungsmittelstrahl 15 bildet. Weiterhin führt bewegung des durch den 1 eistungseingang -o um aus dem Gehäuse 10 ein Auffangkanal 16 heraus. führten Strömungsmittels in der Kammer wu , Der Einlaßkanai 14 und Auffangkanal 16 haben den weist der Wirbelstromverstärker einen axiaicn .au gleichen Durchmesser und fluchten in ihrer Längs- 30 laß zum Ablassen des Strömungsmittel aus iur vv richtung. Das innere Ende 18 des Auffangkanals 16 belstromkammer auf. Das Strömungsmittel ^r Kau. ist in einem vorbestimmten Abstand vom inneren mer 12 wird in die Wirbelstromkammer durch d..■ I-nde 20 des Einlaßkanals 14 angeordnet. Bei einer Auslaßöffnung 26 und den Leistungseingang J» liii Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 1 betrug geführt. Der tangential SteuerlluU wird cum aauv., der Abstand 1 zwischen den Enden 18 und 20 0.3 cm, 35 einlaß 40 zugeführt, um dem durch den Leistungen und der Durchmesser d des Einlaßkanals 14 und des sang 38 eingeführten Stromungsmittel eine vorm Auffangkanals 16 war 0,15 cm. Damit war also das stimmte Drehgeschwindigkeit zu verlernen. Verha.tnis Md = 2 Jede Vergrößerung der Steuerstromung erhöht duIn the embodiment according to FIGS. 1 and 2 36 has a power inlet 38 / uni radial 1, a housing 10 forms a cylindrical chamber 12. ^IrDe ' ^Kdnl ' in the housing 10 leads an inlet channel 14 through ^ -s amplifier and a StcuerunlaU w / u 1 which under the pressure / \ a fluid 25 tangentially introducing a control flow unit in this way into the chamber 12 is introduced that a fluid jet 15 is formed in the vortex chamber to achieve a ικ ι. Furthermore, the movement of the power input -o leads out of the housing 10 to a collecting channel 16. led fluid in the chamber wu, the inlet duct 14 and collecting duct 16 have the eddy current intensifier has an axiaicn .au the same diameter and are aligned in their longitudinal direction for draining the fluid from iur vv direction. The inner end 18 of the collecting channel 16 belstromkammer on. The Fluid ^ r Kau. is at a predetermined distance from the inner mer 12 is arranged in the eddy current chamber through the I-nde 20 of the inlet channel 14. With an outlet opening 26 and the power input J1iii embodiment of the arrangement according to FIG. 1 fraud led. The tangential control lluU is cum aauv., The distance 1 between the ends 18 and 20 0.3 cm, 35 inlet 40 supplied to the flow means introduced by the services and the diameter d of the inlet channel 14 and the sang 38 a before the collecting channel 16 was 0, 15 cm. So the correct turning speed was unlearned. Ratio Md = 2 Each increase in the control current increases you

Ein Druckmeßgerät 22 ist mit dem Auffangkanal Wirbelgeschwindigkeit in der ^Wlr!'^clstromkanim'^:r 16 verbunden und liefert eine Anzeige des vom Auf- 4° und bewirkt damit einen er„o..ten ..riuKwioersiane fangkanal 16 aufgenommenen Druckes. Der Auffang- oder Rückdruck am Leistungseinsang 38 des windkanal 16 ist weiterhin durch eine Leitung 23 mit einer Stromverstärkers 36. Daraus ergibt sich eine Erhöhung Last z.B. einem Druckwandler 24, verbunden. Eine des Druckes in der Kammer 12. Also kann man Kappe 25 blockt dabei das äußere Ende des Auf- durch Steuern des Steuerflusses am Steiiere.niau 4ii tangkanals 16 ab. Vom Gehäuse 10 führt eine Aus- 45 eine Verstärkung des Ausgangsdruckes / enuprclaßöffnung 26 zur Entlüftung der Kammer 12 auf chend der schematischen Darstellung nach r·1g. .» in Atmosphärendru-k, und ein Ventil 28, z. B. ein derselben Weise erhalten, als wenn man die Öffnung Schieberventil, in der Auslaßöffnung 26 kann von des Ventils 38 steuern wurde.A pressure measuring device 22 is with the collecting ^channel vortex speed in the Wlr! ' ^clstromkanim ' ^{: r} 16 connected and provides a display of the pressure recorded by the 4 ° and thus causes an er "o..th ..riuKwioersiane fangkanal 16". The collection or back pressure at the power input 38 of the wind tunnel 16 is also connected to a current amplifier 36 by a line 23. This results in an increased load, for example a pressure transducer 24. One of the pressure in the chamber 12. So you can cap 25 blocking the outer end of the open by controlling the control flow at the Steiiere.niau 4ii tangkanal 16 from. From the housing 10, an outlet 45 increases the outlet pressure / inlet pressure opening 26 for venting the chamber 12 according to the schematic illustration according to FIG. 1g. . " at atmospheric pressure, and a valve 28, e.g. B. obtained in the same way as if the opening of the slide valve in the outlet port 26 can be controlled by the valve 38.

Hand !^tätigt werden, um die Größe der Ventil- In Fig. 5 ist noch ein Ausführungsbcispiel der Eröffnung zu ändern und damit den Druck im Gehäuse 50 findung dargestellt. Bei diesem Ausfuhrungsbe.spiel 12 zu steuern. Durch Schließen des Ventils 28 wi.d ist der Wirbelstromverstärker 36 derart angeordnet die Auslaßöffnung verkleinert, und dadurc.i wird der daß das Strömungsmittel aus der Kammer IZ ourcri Druck in der Kammer 12 erhöht. die Auslaböffnung 26 tangential in die Wirbclstrom-Hand! ^ Be made to the size of the valve- In Fig. 5 is another embodiment of the opening to change and thus the pressure in the housing 50 finding shown. In this exemplary embodiment 12 control. By closing the valve 28 wi.d, the eddy current amplifier 36 is arranged in this way the outlet opening is reduced, and dadurc.i that the fluid from the chamber IZ ourcri Pressure in chamber 12 increases. the outlet opening 26 tangentially into the eddy current

Im Betrieb einer, insoweit beschriebenen Strö- kammer eingeleitet wird, und die Steuerstrumung an mungsmittelturbulenzvcrstärkers wird Luft unter kon- 55 dem Stcuereinlai.i 40 wird ebenfalls tangential, una stantem Druck, z. B. 5 bis 6 atü, durch geeignete und zwar ent-egengesctzt der Einlaßstromung von der nicht dargestellte Mittel durch den Einlaßkanal 14 Kammer 12 eingeführt. Dementsprechend hat der in eingeblasen und erzeugt den in Fig. 1 angedeuteten die Wirbelstromkammer eingeführte HauptfluB ne-Strömungsmittelstrahl 15. Ein Teil des Strahldruckes, reits eine vorbestimmte Windgeschwindigkeit, weider im wesentlichen der gleiche ist wie der Druck /\, 60 eher dann von dor Steiierströmung zur Steuerung des wird am Auffangkanal 16 wieder erhalten. Der vom Druckes in der Kammer entgegengewirkt wird Dabei Auffangkar.ai. 16 aufgenommene Anteil, d. h. der kann eine einer Vorspannung entsprechende Steuer-Ausgangsdruck P₀, hängt von dem Druck P₁. ab, der strömung aufrechterhalten werden, um beispielsweise durch den Öffnungsgrad des Ventils 28 in der Kam- den Ausgangsdruck P₀ etwa auf dem Punkt 34 in mer 12 aufrechterhalten wird. «5 F i g. 3 zu halten. H.er/.u kann dann cn SteuersignalIn operation, a flow chamber described in this regard is initiated, and the control flow to the fluid turbulence intensifier is air under condensation. B. 5 to 6 atmospheric pressure, introduced through the inlet channel 14 through the inlet channel 14, chamber 12, by suitable means against the inlet flow. Correspondingly, the main flow medium jet 15, which is blown into and generates the eddy current chamber, which is indicated in FIG to control the is obtained again at the collecting channel 16. The counteracted by the pressure in the chamber is thereby Auffangkar.ai. 16, that is, a control output _{pressure P 0} corresponding to a preload depends on the pressure P ₁ . from, the flow can be maintained in order, for example, by the degree of opening of the valve 28 in the chamber, the outlet pressure P _{0 is maintained} approximately at point 34 in mer 12. «5 F i g. 3 to hold. H.er/.u can then cn control signal

In F i g. 3 sind diese Verhältnisse dargestellt, wobei addiert werden, um den Ausgangsdruck / „ im b«.-der Druck P_s als konstanter Druck mit der gestri- reich zwischen den Punkten 34 und 32 zu verändern.In Fig. 3 these relationships are shown, adding to change the output pressure / “im b” _{- the pressure P s} as a constant pressure with the dashed line between points 34 and 32.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

will soon be fanned out so widely that the

Patent claims: starting pressure only a little with a large one

Change of control pressure changed (»precision equipment technology«,

1. Fluid turbulence intensifier with a 1962, No. 12, pp. 550/551 and USA.-Patent chamber, in one end wall of which an inlet 5 3 234 955). ,
channel and in the opposite front wall a collecting channel, coaxial to the inlet channel. device consists of an open chamber with little opening, the two channels extending into the two steep chambers that run parallel to each other and their mouths have opposite walls, with one chamber having a predetermined distance from one another, so that an inlet opening to the mer wall Introducing emes characterized in that an adjustable supply fluid jet and in the other bares valve (28) at an outlet opening (26) of the chamber wall an outlet opening for collecting closed chamber (12) is arranged, such. a part of the pressure of the supply jet mündaß the pressure in the chamber is controllable. the. The two openings are cursed with each other

2. Fluid turbulence intensifier aligned to .15 tend so that the supply jet the Claim 1, characterized in that the outlet opening acts. In this one-sided open adjustable valve an eddy current amplifier (36) chamber opens further, for example in the bottom, whose radial power input (38) to the wall, a control opening which is arranged so that dall Outlet opening (26) and its uwigcmialcr a control jet emerging from this control opening Control decree (40) to a control source an-Iluss- 20 of a fluid * the supply jet between 1 sen is. see inlet port and outlet port of the Kam

3. Fluid medium: turbulence intensifier applied vertically towards mer. The Chamber can at Claim 1. characterized in that this known device, for example, as Outlet opening (26) be formed tangentially into the vortex slot in a body. Also at Current amplifier (36) opens and the control input 25 of this known device is the control area let (40) be limited tangentially in the opposite direction, and beyond that the steepness is arranged lying to the outlet opening. of the output characteristics do not change, as the

The distance between the inlet opening and the outlet opening in the chamber cannot be changed. Here can