DE2457724C3

DE2457724C3 - Flow path to achieve periodic pulsation

Info

Publication number: DE2457724C3
Application number: DE19742457724
Authority: DE
Inventors: Anthony John Sussex Wilkes (Großbritannien)
Original assignee: Vortex SA Luxemburg
Current assignee: Vortex SA Luxemburg
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1977-10-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsstrecke zum Erreichen periodischen Pulsierens, insbesondere periodischer Anhebung und Absenkung des Flüssigkeitsspiegels der in der Strömungsstrecke fließenden Flüssigkeit, mit — in Draufsicht gesehen — einer Reihe von Erweiterungen und Verengungen, wobei die Strömungsstrecke wenigstens auf einem Teil ihrer Länge in Strömungsrichtung abfällt und wenigstens teilweise als offenes Gerinne ausgebildet ist, und wobei die Erweiterungen aui — in Draufsicht gesehen — wenigstens annähernd kreisrunden Wannen gebildet sind.The invention relates to a flow path for achieving periodic pulsation, in particular periodic increase and decrease of the liquid level flowing in the flow path Liquid, with - seen in plan view - a series of widenings and constrictions, the Flow path drops over at least part of its length in the direction of flow and at least is partially designed as an open channel, and the extensions aui - seen in plan view - at least approximately circular troughs are formed.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Strömungsstrecke zu schaffen, die es unter geringstmöglichem Energieaufwand erlaubt, eine Flüssigkeit mit einem Gas anzureichern, eine innige Mischung zweier oder mehrerer Flüssigkeiten herbeizuführen, feste Stoffe in einer Flüssigkeit gut aufzulösen oder ähnliche Aufbereitungen vorzunehmen oder schließlich reizvolle ästhetische Effekte zu erreichen.The object of the invention is to create a flow path that allows it with the least possible expenditure of energy allows a liquid to be enriched with a gas, an intimate mixture of two or more To bring about liquids, to dissolve solid substances well in a liquid or similar preparations or finally to achieve attractive aesthetic effects.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Wannen paarweise, d. h. beidseits der Längsmittelachse der Strömungsstrecke angeordnet sind, daß die beiden Wannen eines jeden Paiares im wesentlichen in derselben Horizontalebene ungeordnet sind, und daß zwischen je zwei Wannen eines Paares ein Verbindiingskanal vorgesehen istThe invention solves the problem posed in that the tubs in pairs, d. H. on both sides of the longitudinal central axis the flow path are arranged so that the two troughs of each pair are essentially in the same horizontal plane are disordered, and that between two troughs of a pair a connecting channel is provided

Aus der US-PS 30 08 64b ist zwar auch eine Strömungsstrecke bekannt, bei der eine instationäre, pulsierende Strömung gegeben ist Diese Strömungsstrecke (ein römischer Brunnen) weist jedoch nicht die erfindungsgemäßen Merkmale auf und vermag daher auch nicht die hier gestellte Aufgabe zu lösen.From US-PS 30 08 64b, although a flow path is known in which a transient, pulsating flow is given This flow path (a Roman well) does not have the features according to the invention and is therefore not able to solve the problem posed here.

Ein größerer Teil der in die Strömungsstrecke eintretenden Flüssigkeit gelangt in die erste Wanne und wirbelt in dieser herum, wobei die Flüssigkeit im aHgemeinen der gewölbten Wannenwand folgt. Sie erreicht dann den vom Gefälle bestimmten Hauptströmungsweg, wo eine Durchkreuzung der Hauptströmung stattfindet Hierauf gelangt auf Grund dieses Zusammenstoßes zwischen den beiden einerseits dem Hauptströmungsweg folgenden, anderseits aus der einen Wanne austretenden Teilströmen eine größere Flüssigkeitsmenge in die gegenüberliegende Wanne, wo wiederum ein Kreislauf entlang der Wannenwand vor sich geht Die aus dieser Wanne austretende Flüssigkeit befindet sich auf einem Kollisionskurs mit der neu eintretenden Flüssigkeit, wodurch bewirkt wird, daß die neu eintretende Flüssigkeit nach hinten zu einem Rundkurs in der ersten Wanne abgelenkt wird. Es wiederholt sich der Kreislauf, die Flüssigkeit wird abwechselnd nach der einen oder anderen Seite des Hauptströmungsweges abgelenkt, und es ergibt sich eine sogenannte »lemniskatorische« Strömung bzw. Bewegung, die einem periodischen Pulsieren gleichkommt Die durch die erfindungsgemäße Strömungsstrecke fließende Flüssigkeit erfährt dabei eine periodische Geschwindigkeitsveränderung, die sich auch in einer periodischen Hebung und Senkung des Flüssig keitsspiegels äußert, wobei lediglich jene Energie aufgewendet werden muß, um die Flüssigkeit zum Eintritt in die Strömungsstrecke zu bringen, da die weitere Flüssigkeitsbewegung durch das Gefälle bewirkt wird.A larger part of the liquid entering the flow path reaches the first trough and swirls around in it, the liquid generally following the curved tub wall. she then reaches the main flow path determined by the gradient, where the main flow crosses Then, due to this collision between the two, the main flow path comes on the one hand following, on the other hand exiting from the one tub, a larger amount of liquid into the tub on the opposite side, where there is a circuit in front of the tub wall The liquid escaping from this tub is on a collision course with the new entering liquid, thereby causing the newly entering liquid to rearward to one Round course is diverted in the first tub. The cycle repeats itself, the liquid becomes alternately deflected to one side or the other of the main flow path, and it results a so-called "lemniscatory" flow or movement, which is equivalent to a periodic pulsation The liquid flowing through the flow path according to the invention experiences a periodic one Change in speed, which also results in a periodic rise and fall of the liquid keitsspiegel expresses, whereby only that energy has to be expended to the liquid to Bring entry into the flow path, as the further liquid movement caused by the gradient will.

Da der Strömungsweg für den größten Teil der Flüssigkeit im Vergleich mit einer einfachen Strömungsstrecke beträchtlich verlängert wird und überdies ein Pulsieren bzw. ein periodisches Anheben und Absenken des Flüssigkeitsspiegels stattfindet, wird die Flüssigkeit mit dem die Strömungsstrecke umgebenden Gas, also vor allem Wasser mit Sauerstoff bzw. Luft, gui angereichert, ferner kann bei Verwendung zweier oder mehrerer Flüssigkeiten eine gründliche Durchmischunß herbeigeführt oder auch bei Eingabe von festen Stoffen eine gute Auflösung, Emulgierung od. dgl. erreich! werden. Der ständige Flüssigkeitswechsel von einer Wanne zur gegenüberliegenden, d. h. über die Längsmittelachse der Strömungsstrecke hinweg, führt aber aucl: zu reizvollen ästhetischen Effekten, weshalb sich die erfindungsgemäße Strömnngsstrecke auch zur Aufstel lung in öffentlichen Anlagen od. dgl. eignetAs the flow path for most of the liquid compared with a simple flow path is considerably prolonged and, moreover, a pulsation or a periodic rise and fall the liquid level takes place, the liquid is with the gas surrounding the flow path, so Especially water with oxygen or air, enriched with gui, furthermore, when using two or A thorough mixing of several liquids is brought about or when solid substances are added achieve good dissolution, emulsification or the like! will. The constant change of fluid from one Tub to the opposite, d. H. across the longitudinal center axis of the flow path, but also leads to: attractive aesthetic effects, which is why the flow path according to the invention is also ideal development in public facilities or the like

Um besondere Strömungsverhältnisse zu erzielen können die Wannen in Strömungsrichtung größer odei in Strömungsrichtung zunächst größer und dann wiedei kleiner werden. Ferner können die Wannen — i; Draufsicht gesehen — zur Längsmittelachse de Strömungsstrecke symmetrisch angeordnet und gestal tet sein. Der Verbindungskanai zwischen zwei Paare! von Wannen kann — in Draufsicht gesehen — jeweil geradlinige, konvexe oder konkave Seitenwände auf weisen.In order to achieve special flow conditions, the tubs can be larger or larger in the direction of flow first become larger in the direction of flow and then smaller again. Furthermore, the tubs - i; Seen from above - arranged and shaped symmetrically to the longitudinal center axis of the flow path be tet. The connecting channel between two couples! of tubs - seen in plan view - respectively straight, convex or concave side walls have.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand iiIn the drawing, the subject of the invention is ii

Ausführungsbeispielen zum Teil schematischEmbodiments partly schematically

argestellt, und zwar zeigt
Pia 1 eine Strömungsstrecke in Draufsicht, V σ 2 bis 4 eine andere Strömungsstrecke beiarosed, namely shows
Pia 1 shows a flow path in plan view, V σ 2 to 4 shows another flow path

verschiedenen Strömungszuständen ebenfalls i.. Drauf-different flow conditions also i ..

5a und 5b das grundsätzliche Strömungsbild in ■mWanner^aar,
r. 6 eine Strömungsstrecke mit verscnieden gro-5a and 5b the basic flow pattern in ■ mWanner ^ aar,
r. 6 a flow path with different sizes

ίοίο

ein^r Strömungsstrecke zugehörige Wannenpaare im Schaubild,a ^ r flow path associated tub pairs in the diagram,

Pie 8 eine etwa der Fig.l entsprechende Stro^r'„trecke, ebenfalls im Schaubild,
ρ- »9 bis Π Ausführungsvarianten der Strömungs- 15 ecke bzw. von Teilen davon ebenfalls schaubildlichPie 8 about a corresponding one of the Fig.l Stro treks ^r '', also in the diagram,
ρ- »9 to Π design variants of the flow corner or parts of it, also graphically

^Unc i β 12 das Schema eines Wannenpaares, n'e F i E 1 bis 4 sind nach Lichtbildern einer ^Un ci β 12 the scheme of a pair of tubs, n'e F i E 1 to 4 are one according to photos

Ptnhrten in Betrieb befindlichen Strömungsstrecke 20 Senigt, wobei der Flüssigkeit kleine schwarze itPckiee Stücke zugesetzt wurden, die im Wasser Swebenind sich mit dem Wasser bewegen, so daß die Strömungsverhältnisse sichtbar werden. D.ese Stucke \,λΖ den F i g. 1 bis4 als kleine Pfeile eingetragen. 25The flow section 20 was in operation and small black pieces of it were added to the liquid, which float in the water and move with the water so that the flow conditions become visible. D.ese pieces \, λΖ den F i g. 1 to 4 entered as small arrows. 25th

in Fig 1 sind der Hauptströmungsweg mit 10 und die krrisninden Wannen mit 12, 14, 16, 18, 20 und 22 SSneL Die Flüssigkeit, in der Regel Wasser, tritt bei Sn die Strömungsstrecke ein und verläßt diese bei 26. Sn"ei weise unterbrochener Wirbel entsteht jeweils an 30 S_n Stellen 8. Dabei ist in F i g. 1 der Zustand dargestellt, fach dem der Großteil der strömenden Wassermenge infolge der Linkszirkulation aus der Wanne 14 und η o Ie der Rtchtszirkulation aus der Wanne 16In Fig. 1 the main flow path with 10 and the krrisninden tubs with 12, 14, 16, 18, 20 and 22 SSneL The liquid, usually water, enters the flow path at Sn and leaves it at 26. Sn "egg wise interrupted 1, the state illustrated vortex formed respectively on 30 S _n digits 8. Here, g i in F., times that of the majority of the amount of water flowing as a result of links circulation out of the tub 14, and η o Ie of Rtchtszirkulation out of the tub 16

äherwhend in die Wannen 12 bzw. 18 geleitet 35 wurde Tn Sn Wannen 20 und 22 herrscht ein Übergangszustand. Die Bewegung der Flüss.gke.tshauotmenre ändert sich ständig. So kann z. B., wenn die SSe der Flüssigkeit in der Wanne 18 zirkuliert, I aCdrfi übrigen Wannen 12, 16, 20 die Strömung ecbSerum erfolgen, was aber nur kurze Zeit andauert. Eine weitere periodische Beziehung kann zwischen den Wannen 12 und 14,16 und 18 sowie 20 und 22 angeregt werden· indem man den Verbindungsmann 6 so koSru ert, daß die Schwingungen innerhalb aufe.nan-Sander Wannenpaare einander beeinflussen. Soli kann ein Zusammenbruch der Schwingbewegung S Flüssigkeit in einem nachfolgenden Wannenpaar Serbegeführt und diese Schwingbewegung wieder Je eb bzw. wieder erzeugt werden, so wie s.e vom vorausgehenden Wannenpaar negativ oder positiv beSSßt wird. Mit anderen Worten durch eine besondere Ausführung des Verbindungskanals 6 kann Se weitere Schwingung erzeugt werden, die sich einer bestehenden lemniskatorischen Bewegung überlagert, was dazu führt, daß die letztere anscheinend völlig Tusammenbricht und danach wieder erzeugt wird. Seses Mieten und Verschwinden der lemmskator^ sehen Bewegung erfolgt mit einer sich wiederholenden PeriodSt Eine Pendelbewegung tritt gewöhnlich unmuSa 'nach einem Zusammenbruch und unm.ttelbTvor einem Wiedereinsetzen der lemn.skator.schenSimilarly, Tn Sn tubs 20 and 22 were fed 35 into tubs 12 and 18, respectively, and there is a transition state. The movement of the liquid tshauotmenre is constantly changing. So z. B. when the SSe of the liquid circulates in the tub 18, I aCdrfi other tubs 12, 16, 20 the flow ecbSerum take place, but this lasts only a short time. A further periodic relationship can be stimulated between the tubs 12 and 14, 16 and 18 as well as 20 and 22 by coordinating the connector 6 in such a way that the vibrations within aufe.nan-Sander tub pairs influence each other. Soli a collapse of the oscillating movement S liquid can be guided in a subsequent pair of baths and this oscillating movement can be generated again or again, just as it is measured negatively or positively by the previous pair of baths. In other words, through a special design of the connecting channel 6, further oscillation can be generated which is superimposed on an existing lemniscatory movement, with the result that the latter apparently completely collapses and is then generated again. This hiring and disappearance of the lemmskator ^ see movement occurs with a repetitive period. A pendulum motion usually occurs unmuSa 'after a collapse and never before a reinsertion of the lemn.skator.schen

Di??igfbis 4 zeigen ein Beispiel der Kombination von zwe WanLnpaaren 12/14 und 16/18, wobei die un vollständig in gegenseitige Beziehung snd Wenn mehr als zwei Wannenpaare auf Art kombiniert werden, tritt keine Schwingung auf. F i g. 2 zeigt den Zustand, nachdem der Großteil des Wasserstroms infolge der Linkszirkulation, die in den Wannen 14 und 18 zu sehen ist, vorübergehend in die Wanne 16 abgelenkt wurde. Kurze Zeit später tritt eine Situation ein (Fig.3), bei der der Großteil der strömenden Wassermasse in die Wanne 18 »umgeschaltet« wurde, wodurch in dieser Wanne eine starke Linkszirkulation entsteht. Eine Welle, deren Kanim (Krone) bei 30 zu sehen ist, entsteht, wenn sieh das Wasser infolge des in Fig.2 gezeigten früheren Zustandes seitlich aus der Wanne 16 heraus gegen den eintretenden Strom 10 bewegt. Fig.4 zeigt einen Zustand ähnlich dem in F i g. 2.Figures to 4 show an example of the combination of two WanLnpaaren 12/14 and 16/18, whereby the If more than two pairs of tubs are completely in mutual relationship Type are combined, no oscillation occurs. F i g. 2 shows the state after most of the Water flow temporarily into the due to the left circulation seen in tubs 14 and 18 Tub 16 was deflected. A short time later, a situation occurs (Fig. 3) in which the majority of the flowing water mass in the tub 18 was "switched", whereby a strong Left circulation arises. A wave whose kanim (crown) can be seen at 30 arises when you see this Water as a result of the earlier state shown in Figure 2 laterally out of the tub 16 against the incoming stream 10 moves. FIG. 4 shows a state similar to that in FIG. 2.

Die Beobachtung zeigt, daß eine rhythmische Bewegung entsteht, die durch die Wirkung des strömenden Wassers selbst herbeigeführt und selbst aufrechterhalten wird. Die Hauptmenge des strömenden Wassers schwingt zwischen der Zirkulation in einer Wanne und ihrem gegenüberliegenden Gegenstück. Die erläuterte Strömungsstrecke führt also eine sich selbst erregende Schwingbewegung in einer über eine Gefällstrecke frei fließenden Flüssigkeit herbei. Sie kann mit Wasser als Träger für eine begrenzte Menge mineralischer und/oder organischer Stoffe verwendet werden.The observation shows that a rhythmic movement arises which is caused by the action of the flowing water is self-induced and self-sustaining. The bulk of the pouring Water swings between the circulation in a tub and its opposite counterpart. the explained flow path thus leads a self-exciting oscillating movement in one over a Downhill section of free flowing liquid. You can use water as a carrier for a limited amount mineral and / or organic substances are used.

Die Wannen bzw. Wannenpaare sind in der Regel so miteinander verbunden, daß keine Flüssigkeit entweichen kann, so daß also ein ununterbrochener Kanal gebildet ist. Durch die abwechselnde, symmetrische oder in besonderen Fällen asymmetrische Verengung und Erweiterung des Kanals werden die Quer- oder Längsschwingungen, die sich in der fließenden Flüssigkeit aufbauen, herbeigeführt und/oder aufrechterhalten. Die Erfindung läßt sich besonders auf Wasser anwenden.The tubs or pairs of tubs are usually connected to one another in such a way that no liquid escapes can, so that an uninterrupted channel is formed. Because of the alternating, symmetrical or in special cases asymmetrical narrowing and widening of the canal are the transverse or Longitudinal vibrations that build up in the flowing liquid, brought about and / or maintained. The invention has particular application to water.

Der Hauptzweck der erfindungsgemäßen Ausbildung der Strömungsstrecke liegt darin, daß eine lemniskatorische Bewegung erzielt wird, die auch als kontinuierliche Schwingung des Strömungsbildes der Hauptströmung zwischen zwei vorübergehend stabilen Zuständen beschrieben werden kann, wie dies in den F i g. 5a bzw. 5b im Grundriß gezeigt ist.The main purpose of the design of the flow path according to the invention is that a lemniscatory Movement is achieved, which also acts as a continuous oscillation of the flow pattern of the main flow can be described between two temporarily stable states, as shown in FIGS. 5a or 5b is shown in plan.

F i g. 6 zeigt eine Strömungsstrecke, bei welcher der Hauptströmungsweg und die Wannen durch gewölbte, senkrechte Wände 40 und 42 begrenzt werden, wobei die Flächengröße und Form der Wannen allmählich zu- und dann wieder abnehmen. Der Flüssigkeitsein- und -austritt ist mit 44 und 46 bezeichnet.F i g. 6 shows a flow path in which the main flow path and the troughs are through arched, vertical walls 40 and 42 are limited, the surface size and shape of the tubs gradually increasing. and then take it off again. The liquid inlet and outlet are denoted by 44 and 46.

In den F i g. 7 und 8 ist die Strömungsstrecke nach F i g. 1 schaubildlich dargestellt. Hier handelt es sich um einen Grundtyp, der für Forschungszwecke verwendet wird, um die Verhältnisse im einzelnen zu untersuchen Der Kanal zwischen den Wannen kann durch gewölbt« oder gerade Wände gebildet werden.In the F i g. 7 and 8 is the flow path according to FIG. 1 shown graphically. This is about a basic type that is used for research purposes to examine the relationships in detail The channel between the tubs can be formed by curved or straight walls.

Fig.9 zeigt eine Variante einer Strömungsstrecke die als eine Einheit in Keramik ausgeführt ist. Bei den Wannenpaar nach Fig. 10 kann der Wannenbodei Mach beiden Richtungen hin schräg abfallen. Dies Wannen haben schräge, gewölbte Wände und können i Reihe nach beiden Richtungen hin mit weiteren Wanne kombiniert werden. Die Art der Bewegung läßt sie ebenfalls variieren.9 shows a variant of a flow path which is designed as a unit in ceramic. In the case of the pair of tubs according to FIG. 10, the tub bottom can Slope in both directions. this Tubs have sloping, arched walls and can be arranged in a row in both directions with additional tubs be combined. You can also vary the type of movement.

F i g. 11 zeigt ein Wannenpaar mit breiten, nac außen hin schräg abfallenden gewölbten Wänden, üb« die hinweg sich das Wasser intermittierend in eini dünnen Schicht ausbreitet, wenn es nach links odi rechts schwingt. Theoretisch können diese gewölbt« Wände in besonderen Fällen in Übereinstimmung πF i g. 11 shows a pair of tubs with wide, nac sloping arched walls on the outside, over which the water intermittently flows into one thin layer when it swings left or right. Theoretically these can be arched " Walls in special cases in agreement π

Kurven gebracht werden, denen mathematische Funktionen zugrunde liegen.Curves are brought, which are based on mathematical functions.

Die Einzelteile der erfindungsgemäßen Strömungsstrecke können in verschiedener Weise hergestellt, z. B. gegossen, gepreßt, geblasen usw. werden, wobei sich das jeweils angewendete Verfahren nach dem Herstellungsmaterial, d. h. Beton, künstliche Steinmasse, verharztes Glas, Kunststoff, Metall etc. richtet, das wieder nach seiner Neutralität gegenüber den betreffenden Flüssigkeiten ausgewählt wird. ι οThe items of the flow path according to the invention can be produced in various ways, for. B. be poured, pressed, blown, etc., the process used in each case depending on the material of manufacture, i. H. Concrete, artificial stone mass, resinified Glass, plastic, metal etc. are geared towards their neutrality towards the liquids in question is selected. ι ο

Die folgende, aus mehreren 100 Werten zusammengestellte Tabelle vermittelt ein Bild vom Grad der möglichen Änderung in den Proportionen eines Wannenpaares, womit eine lemniskatorische Bewegung nach den Abb.5a und 5b herbeigeführt wird; gezeigt wird auch die überaus wirksame Kombination von Proportionen und Gefällstrecken bei einer gegebenen Strömung (Durchsatz). Auf beiden Seiten der optimalen Kombination klingt die Bewegung aus.The following table, compiled from several 100 values, gives a picture of the degree of possible change in the proportions of a pair of tubs, suggesting a lemniscatory movement is brought about according to Fig.5a and 5b; Also shown is the extremely effective combination of Proportions and slopes for a given flow (throughput). Optimal on both sides Combination fades out the movement.

In der folgenden Tabelle bedeuten unter Bezugnahme auf Fig. 12In the following table, referring to FIG

D den Durchmesser der Wanne in cm, D is the diameter of the tub in cm,

H die Höhe der Wanne in cm, H is the height of the tub in cm,

C die Länge der Sehne für den von der kreisrunden C is the length of the tendon for that of the circular

Wanne abgeschnittenen Teil in cm,
F den Durchsatz in l/min,
A die öffnung zwischen den Wannen, die einenTub cut off part in cm,
F is the throughput in l / min,
A the opening between the pans, the one

parallelen Kanal bilden,
G die Gefällstrecke cm/100,
W die Differenz zwischen hohen und niedrigenform parallel channel,
G is the gradient in cm / 100,
W is the difference between high and low

Wellenpunkten, abgenommen an der Stelle W, P die Anzahl der Pendelbewegungswellen je MinuteWave points, taken at the point W, P is the number of pendulum motion waves per minute

und
TD die maximale Breite des Wannenpaares.and
TD is the maximum width of the pair of tubs.

Bei einem Durchmesser Dder kreisrunden Wanne bei 18,20 cm und einer Höhe H bei 10 cm gibt es vier Veränderliche, nämlich die Länge C der Sehne des von einer kreisrunden Wanne abgeschnittenen Teils, die öffnung A zwischen den Wannen, den Durchsatz F (Wasserdurchsatzwerte vom Behälter bei minimalem Druck) und das Gefälle G. With a diameter D of the circular tub at 18.20 cm and a height H at 10 cm, there are four variables, namely the length C of the chord of the part cut off from a circular tub, the opening A between the tubs, the throughput F (water throughput values from Tank at minimum pressure) and the slope G.

AA. aa D 18,20 D 18.20 C 13,50C 13.50 H 10,00 H 10.00 3,03.0 4,04.0 F40F40 1,01.0 2,02.0 3,03.0 4,04.0 PP. F18F18 4848 4141 |_0,5| _0.5 7575 6464 5858 5050 GG WW. B
υ B.
υ 0,50.5 1,01.0 2,02.0 0,50.5 0,30.3 1,21.2 1,51.5 0,90.9 0,40.4 WW. ss 7070 6262 5353 0,90.9 —- 1,91.9 2,02.0 1,71.7 0,60.6 1,51.5 WW. CC. 0,40.4 0,90.9 1,41.4 0,80.8 —- υυ 2,02.0 2,62.6 1,91.9 —- 5,05.0 WW. X)X) 1,21.2 1,51.5 1,71.7 0,70.7 —- XlXl
-.3-.3 2,42.4 2,92.9 2,12.1 —- 6,06.0 WW. 33 1,11.1 1,41.4 1,61.6 0,60.6 —- C
υ C.
υ 1,81.8 2,32.3 1,71.7 —- 9,09.0 1,01.0 1,31.3 1,51.5 12,012.0 0,90.9 1,11.1 1,31.3 Mulden leerenEmpty the hollows sichhimself

Alle Tabellenwerte beziehen sich auf ein Wannenpaar, dessen Wannen die folgenden Werte haben: D = 18,20 cm, C = 13,50 cm und H= 10,00 cm. Der Durchsatz Fbetrug entweder ca. 18 l/min oder 40 l/min, wobei jeweils gleiche Reihen von Werten für G und A getestet wurden.All table values refer to a pair of tubs, the tubs of which have the following values: D = 18.20 cm, C = 13.50 cm and H = 10.00 cm. The throughput F was either about 18 l / min or 40 l / min, with the same series of values for G and A being tested in each case.

Wie ersichtlich, bleibt die Schwingung P bei einer gegebenen öffnung konstant, obgleich sich das Wannenpaar aufgrund einer Abnahme von G füllt. Die Schwingung P wird jedoch schneller, da sich das Wannenpaar aufgrund einer Abnahme von A füllt. Die zwei Werte von W, die zur Berechnung des angegebenen W-Wertes verwendet werden, zeigen deutlich, daß sich die Wannen gegen die kleinen Werte von G und A (d. h. oben links in jedem Tabellenblock) füllen (und schließlich überlaufen). Anderseits (unten rechts) leeren sich die Wannen gegen die größeren Werte von G und A. As can be seen, the oscillation P remains constant for a given opening, although the pair of tubs fills due to a decrease in G. However, the oscillation P becomes faster as the tub pair fills due to a decrease in A. The two values of W used to calculate the stated W value clearly show that the tubs fill (and eventually overflow) towards the small values of G and A (ie, top left in each table block). On the other hand (bottom right) the tubs empty against the larger values of G and A.

Gegen die niedrigeren Werte von F wird die maximale Wellendifferenz mit einem flacheren Gefälle erreicht, während gegen die höheren Werte von F der Höchstwert mit einem steileren Gefälle erzielt wird. Es scheint jedoch, daß die maximale Wellendifferenz in diesem Faiie bei einer konstanten öffnung, nämlich 2 cm, erreicht wird, und zwar unabhängig vom Gefällle. Zu beiden Seiten dieses Maximalwertes verringert sich die Wellendifferenz gegen die niedrigeren und höheren Werte von A und G. Towards the lower values of F, the maximum wave difference is achieved with a flatter gradient, while against the higher values of F the maximum value is achieved with a steeper gradient. However, it seems that the maximum wave difference in this case is reached with a constant opening, namely 2 cm, regardless of the gradient. On both sides of this maximum value, the wave difference decreases against the lower and higher values of A and G.

Daraus folgert, daß ein gegebener Satz der Werte von D₁ C und F einen resultierenden Maximalwert für W zustande bringt, bei dem das Wannenpaar sehr gut funktioniert. Da F über 10 l/min hinaus ansteigt, läuft das Wannenpaar bald so stark über, daß jede Pendelbewegung aufhört.It follows that a given set of the values of D ₁ C and F will produce a resulting maximum value for W at which the pair of tubs will work very well. Since F rises above 10 l / min, the pair of tubs soon overflows so much that any pendulum movement ceases.

Ein anderer Satz Werte (nicht gezeigt), bei dem C variiert wird, läßt erkennen, daß die lemniskatorische Bewegung abnimmt, wenn sich C symmetrisch auf beiden Seiten dem Wert 11 bzw. 16 nähert.Another set of values (not shown), at which C is varied, shows that lemniscation decreases as C symmetrically approaches 11 and 16 on either side.

Diese Ergebnisse finden direkt Anwendung auf größere Werte von D in Beziehung auf größere Werte von F. Da der Wert von D allmählich abnimmt, klingt auch die lemniskatoris< j Bewegung bald ab. Die obigen Erkenntnisse la- jn sich grundsätzlich auch auf kompliziertere und speziellere, vom Wannenpaar nach F i g. 12 abgeleitete Konstruktionen anwenden.These results apply directly to larger values of D in relation to larger values von F. Since the value of D gradually decreases, the lemniscatoris <j movement soon dies away. the The above findings can in principle also be applied more complicated and special ones, from the pair of tubs according to FIG. 12 use derived constructions.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wannenpaare durch Kanäle miteinander verbunden, die — in Draufsicht gesehen — geradlinigeIn a preferred embodiment of the invention, the pairs of tubs are connected to one another by channels connected, which - seen in plan view - rectilinear

Seitenwände aufweisen. Jede Wanne kann bogenförmige, aufrechtstehende Rippen auf ihrem Boden aufweisen, wobei die Rippen derart gestaltet sind, daß sie das gewünschte Strömungsbild erzeugen oder dieses aufrechterhalten. Eine solche Rippe kann z. B. spiralförmigHave side walls. Each tub can have arched, upright ribs on its bottom, wherein the ribs are designed such that they create or maintain the desired flow pattern. Such a rib can e.g. B. spiral

fio ausgebildet sein. Der vertikale Querschnitt einer solchen Rippe kann quadratisch, rechteckig oder bogenförmig sein.be trained fio. The vertical cross section of a such rib can be square, rectangular or arcuate.

Desgleichen können die Verbindungskanälc zwischen zwei Wannenpaaren solche Rippen aufweisen. DabeiLikewise, the connection channels between two pairs of tubs can have such ribs. Included

ds kann die einzelne Rippe symmetrisch zur Hauptfluürichtung angeordnet sein und in dieser Richtung in ihrer Höhe leicht ansteigen. So kann die Rippe z. B. die Form einer Pyramide aufweisen, deren Grundfläche einThe single rib can be symmetrical to the main flow direction be arranged and slightly increase in height in this direction. So the rib z. B. the shape have a pyramid, the base of which is a

spitzwinkliges gleichseitiges Dreieck ist. wobei die Winkelhalbierende parallel zur Hauptflußrichtung verläuft und die Spitze des Dreiecks stromaufwärts liegt. jede Wanne kann auch mit einer konkaven, glockenförmigen Einbeulung ausgestattet sein, die im mittleren Bereich, /.. B. des Bodens der Schale, angeordnet ist. Derartige Einbeulungen werden vorteilhaftcrwei.se .stromabwärts unterhalb derjenigen Zone vorgesehen, in der sich der Wirbel periodisch bildet und wieder verschwindet.is acute angled equilateral triangle. where the The bisector runs parallel to the main flow direction and the apex of the triangle is upstream. each tub can also have a concave, bell-shaped indentation in the middle Area, / .. B. the bottom of the shell, is arranged. Such indentations are advantageous . Provided downstream below that zone in which the vortex forms periodically and disappears again.

Bei einer Strömungssireckc gemäß der ErfindungWith a flow sireckc according to the invention

wurden z. B. Wannenpaare verwendet, die sich übei eine Länge von 10 m zwischen Einlauf und Auslaul erstreckt. Das Gefälle zwischen Einlauf und Auslau betrug 1 m. Der Sauerstoffgehal! des Wassers beirr Einlauf wurde mit 0,3 mg/1 gemessen. Beim Auslaul betrug der Sauerstoffgehalt bereits 6 mg/1, womit eint zwanzigfache Anreicherung erzielt wurde. Dabei führte das Wasser eine lemniskatorische Bewegung aus. Soferr man diese lemniskatorische Bewegung nicht herbeiführ te, wurde mit derselben Strecke keine nennenswerte Sauerstoffanreicherung erzielt.were z. B. pairs of tubs used, which are üei extends a length of 10 m between inlet and outlet. The gradient between inlet and outlet was 1 m. The oxygen content! of the water at the enema was measured at 0.3 mg / l. At the end of the day the oxygen content was already 6 mg / 1, with which a twenty-fold enrichment was achieved. It led the water emanates a lemniscatory movement. Unless this lemniscatory movement is brought about te, no significant oxygen enrichment was achieved with the same route.

Hierzu XHIaU /.ciFor this purpose XHIaU /.ci

709 642/3709 642/3

Claims

Patent claims:

1. Flow path to achieve periodic pulsation, in particular periodic increase and lowering the liquid level of the liquid flowing in the flow path, with - in Seen from above - a series of widenings and constrictions, the flow path being drops over at least part of its length in the direction of flow and at least partially as an open one Channel is formed, and wherein the extensions from - seen in plan view - at least approximately circular tubs are formed, characterized in that the tubs (12, 14, 16, 18, 20, 22) in pairs, i.e. H. on both sides of the The longitudinal center axis of the flow path is arranged so that the two troughs of each pair (12, 14; 16, 18; 20, 22) are arranged essentially in the same horizontal plane, and that between a connecting channel (6) is provided for every two tubs of a pair.

2. flow path according to claim 1, characterized in that the troughs (12,14; 16,18; 20, 2i!) Become larger in the direction of flow.

3. flow path according to claim 1, characterized in that the troughs (12,14; 16,18; 20, 22!) Initially become larger and then smaller again in the direction of flow.

4. flow path according to one of claims 1 to 3, characterized in that the troughs (12, 14; 16, 18; 20, 22) - seen in plan view - symmetrically to the longitudinal center axis of the flow path are arranged and designed.

5. Flow path according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting channel (6) between two pairs of troughs (12, J4; I15, 18; 20, 22) - seen in plan view - each having rectilinear, convex or concave side walls.