DE3636235A1 - Duesenanordnung zur erzeugung einer gerichteten stroemung - Google Patents
Duesenanordnung zur erzeugung einer gerichteten stroemungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung zur Erzeu
gung einer gerichteten Strömung eines fließfähigen
Mediums in einem Strömungskanal mit im Längenbereich
gleichbleibendem Querschnitt, mit einer Vielzahl von
in Strömungsrichtung mit Abstand zueinander angeord
neten Düsen, die in Strömungsrichtung ausgerichtet
sind und mit einem Antriebsmedium beaufschlagbar
sind, wobei die Austrittsquerschnitte der Düsen in
Strömungsrichtung des angetriebenen Mediums mit Ab
stand von der den Strömungskanal begrenzenden Wand
angeordnet sind.
Bei einer nach dem Stande der Technik (CH-PS 4 745)
bekannten Düsenanordnung der genannten Art verläuft
der jeweils von den Düsen erzeugte Strahl des An
triebsmediums parallel zur Strömungsrichtung des ange
triebenen Mediums. Das hat zur Folge, daß der Strahl
über seine gesamte Länge im Strömungsschatten des Dü
senkörpers verbleibt, wo eine besonders starke Wirbel
bildung herrscht, die einen großen Teil der eingetra
genen Antriebsenergie vernichtet.
Nach dem Stande der Technik (EPÜ-OS 01 25 643) ist
weiterhin im Zusammenhang mit einem Reinigungssystem
für offene Rinnen oder Rohre eine Düsenanordnung be
kannt, bei welcher die Düsen außerhalb des Strömungs
querschnittes des anzutreibenden Mediums entweder
oberhalb des Strömungsquerschnittes angeordnet sind
oder als schräg zur Strömungsrichtung verlaufende Dü
senbohrungen in den die Strömung begrenzenden Wandun
gen ausgebildet sind. Diese Ausbildung hat Vorteile
im Hinblick auf die Ablösung von festen Schmutzablage
rungen in dem Rohr oder der Rinne.
Versuche mit dieser bekannten Düsenanordnung haben
jedoch ergeben, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit
und die damit erzielbaren Durchsatzmengen des Rohres
oder der Rinne durch eine Veränderung der Neigung der
Düsen nicht steigern läßt. Das ist im wesentlichen
darauf zurückzuführen, daß durch den sogenannten Wand
hafteffekt ein großer Teil der eingetragenen Strö
mungsenergie verzehrt wird.
Aus der US-PS 36 94 107 ist weiterhin eine Injektor
düsenanordnung bekannt, bei der der Strömungsquer
schnitt des Strömungskanales im Längenbereich nicht
gleichmäßig ist, sondern Einschnürungen und Aufwei
tungen nach Art eines Venturi-Rohres aufweist, wobei
vor und hinter diesem Venturi-Abschnitt Düsenkammern
mit einem erweiterten Querschnitt vorgesehen sind.
Die Austrittsquerschnitte der in diesen Düsenkammern
vorgesehenen Düsen sind mit einem verhältnismäßig gro
ßen Abstand zur Wandung der Kammer angeordnet und er
zeugen jeweils einen Düsenstrahl, der in einem fla
chen Neigungswinkel zur Hauptströmungsrichtung ver
läuft. Die bei diesem vorbekannten Injektorsystem vor
gesehenen starken Veränderungen des Strömungsquer
schnittes des Strömungskanales im Bereich der Düsen
kammern und des zwischengeschalteten Venturi-Rohres
erzeugen zwangsläufig sehr starke Verwirbelungen des
durchtretenden Mediums, wodurch auch hier ein sehr
großer Teil der eingetragenen Strömungsenergie ver
braucht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Düsenanordnung der
eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
daß die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Durch
satzmenge des von dem Antriebsmedium angetriebenen
fließfähigen Mediums erheblich gesteigert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus
gehend von einer Düsenanordnung der eingangs genann
ten Art die Kombination der nachfolgend aufgeführten
Merkmale vor:
- a) Die Austrittsquerschnitte der Düsen haben von der den Strömungskanal be grenzenden Wand einen Mindestabstand von 5 mm;
- b) die Düsen sind zur Strömungsrichtung des angetriebenen Mediums geneigt angeordnet, wobei der Neigungswinkel (α) zwischen dem Strahl der Dü sen und der Strömungsrichtung 3° bis 45° beträgt;
- c) der Abstand (a) der aufeinanderfol genden Düsen in Strömungsrichtung entspricht dem 0,4- bis 0,6fachen des Durchmessers (d) des Strömungs kanales multipliziert mit dem Kotan gens des Neigungswinkel (α) zwi schen dem Strahl der Düsen und der Strömungsrichtung.
Bei Versuchen hat sich herausgestellt, daß sich durch
das Zusammenwirken der erfindungsgemäß vorgeschlage
nen Maßnahmen eine überraschende Steigerung der Strö
mungsgeschwindigkeit und der Durchsatzmengen erzielen
läßt. Dadurch, daß die Austrittsquerschnitte der Dü
sen einen Abstand zur Wand des Strömungskanales ha
ben, werden die energieverzehrenden Wandhafteffekte
vermieden. Außerdem tritt der Düsenstrahl außerhalb
der Randwirbelzone des Strömungskanales in das ange
triebene Medium ein, was ebenfalls zu geringeren Wir
belverlusten führt. Dadurch, daß jeder Düsenstrahl
gegen die Strömungsrichtung geneigt verläuft, tritt
der Düsenstrahl verhältnismäßig schnell aus dem Strö
mungsschatten des Düsenkörpers heraus, wo ebenfalls
viele Energie verzehrende Wirbel vorhanden sind.
Durch die vorgeschlagene Bemessungsregel für den Ab
stand der Düsen in Strömungsrichtung wird erreicht,
daß die Wirkung der jeweils nachfolgenden Düsen etwa
jeweils dort einsetzt, wo der Strahl der vorangehen
den Düse etwa die Mitte des Strömungskanales erreicht
hat. Besonders diese Bemessungsregel hat einen star
ken, leistungssteigernden Effekt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Düsenanordnung ge
mäß der Erfindung sieht vor, daß in regelmäßigen
Abständen jeweils eine Gruppe von Düsen gleichmäßig
auf den Umfang des Strömungskanales verteilt angeord
net ist. Diese besondere Anordnung der Düsen wirkt
sich vorteilhaft auf eine Vergleichmäßigung der Strö
mung des angetriebenen Mediums aus.
Diese Vergleichmäßigung wird noch verbessert, wenn
die Düsen von einer Gruppe zur nächsten in Umfangs
richtung versetzt angeordnet sind.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Düsenanord
nung gemäß der Erfindung in einem vorne und hinten
offenen, selbst ansaugenden Förderrohr angeordnet
ist. Solche Förderrohre können für die Förderung von
praktisch allen fließfähigen Medien verwendet werden.
Ein kurzes, tragbares Rohr gemäß der Erfindung kann
beispielsweise von der Feuerwehr verwendet werden, um
Gase oder Flüssigkeiten aus Kellern oder Schächten
abzusaugen. Mit einem solchen Förderrohr können auch
problemlos staub- oder granulatförmige Feststoffe,
beispielsweise Kalk oder Dünger, gefördert und ver
sprüht werden. Ebenso können mit Flüssigkeiten aufge
schwemmte Feststoffe gefördert werden, ohne daß es zu
einer Verstopfungsgefahr kommt. Gut geeignet ist ein
solches Förderrohr auch für besonders aggressive
Medien, weil empflindliche Pumpen oder dergleichen
entfallen können. Als Antriebsmedium für ein derar
tiges Förderrohr kommen Luft, Gas, Dampf oder belie
bige Flüssigkeiten in Betracht. Durch die Verwendung
von heißem Dampf als Antriebsmedium kann man bei
spielsweise bei der Förderung von Erdöl verhindern,
daß sich in dem Förderrohr Paraffinablagerungen bil
den. Auch als Luftförderrohr bei der Bewetterung von
Bergwerken ist das Förderrohr gemäß der Erfindung her
vorragend geeignet, wobei als Antriebsenergie Druck
luft verwendet wird, die hier besonders gut ausge
nutzt wird. Für den zuletzt genannten Fall ist das
Förderrohr gemäß der Erfindung auch aus dem Grunde
geeignet, weil sich an den Düsen jeweils durch die
sich entspannende Druckluft ein Kühleffekt ergibt.
Falls das zuvor geschilderte Rohr als Förderrohr ver
wendet wird, können die Düsen zusätzlich in Umfangs
richtung des Förderrohres um bis zu 15° gegen die
Strömungsrichtung geneigt angeordnet sein. Hierdurch
wird eine Drallwirkung auf den Förderstrom ausgeübt,
der für den Fördervorgang vorteilhaft ist und gege
benenfalls auch zur Zerkleinerung des durchgesetzten
Fördergutes herangezogen werden kann. Um die Förde
rung am Austragsende eines solchen Förderrohres zu
vergleichmäßigen, ist weiterhin vorgesehen, daß das
Förderrohr an seinem Austrittsende einen von Düsen
freien zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Länge
zumindest dem halben Durchmesser (d) des Förderstro
mes multipliziert mit dem Kotangens des Neigungswin
kels zwischen den Düsenstrahlen und der Strömungsrich
tung beträgt. Hierdurch wird erreicht, daß der Düsen
strahl der letzten Düsen zumindest etwa die Mitte des
Förderrohres erreicht, wodurch sich die angestrebte
Vergleichmäßigung der Strömung im Endbereich des För
derrohres ergibt.
Falls besonders große Querschnitte des Strömungskana
les benötigt werden, schlägt die Erfindung weiterhin
vor, daß der Strömungskanal von mehreren Rohren klei
neren Durchmessers gebildet wird, die jeweils eine
sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung aufweisen
und entlang den Längsrändern dieser Öffnungen mitein
ander verbunden sind, wobei im Verbindungsbereich der
einzelnen Rohre zusätzliche Düsen angeordnet sind,
die in Richtung auf die Mitte des derart gebildeten
Strömungskanales gerichtet sind.
Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Düsenan
ordnung gemäß der Erfindung sieht vor, daß sie sich
an einer Zuführungsleitung für das Antriebsmedium be
findet, wobei die Zuführungsleitung aus Rohrabschnit
ten besteht, die durch Verbindungsmuffen miteinander
verbunden sind, wobei die Düsen sich an den Verbin
dungsmuffen befinden. Auf diese Weise ist es möglich,
aus Muffen und Rohrabschnitten beliebige Düsensysteme
gemäß der Erfindung zusammenzustellen, wobei der Ab
stand der Düsen durch einfache Veränderung der Längen
der Rohrabschnitte verändert werden kann. Mit einem
solchen Düsensystem können gegebenenfalls nachträg
lich Förderrohre oder dergleichen ausgerüstet werden.
Besondere Vorteile ergeben sich auch, wenn das oben
erläuterte Förderrohr als Austragsrohr für ein Silo
fahrzeug verwendet wird. Auf diese Weise erübrigt es
sich, den Silobehälter des Silofahrzeuges als Druck
behälter auszubilden. Nach dem Stande der Technik kön
nen solche Silobehälter nämlich nur entleert werden,
wenn man den Silobehälter mit Druckluft beaufschlagt,
die das in dem Silobehälter enthaltene Granulat aus
dem Austragsrohr herausdrückt. Bei der Verwendung des
Förderrohres gemäß der Erfindung reicht demgegenüber
der in dem Austragsrohr erzeugte Sog aus, den Silo
behälter zu entleeren, ohne daß dieser mit Druck be
aufschlagt werden müßte.
Wegen der besonders guten Energieausnutzung ist das
Düsensystem gemäß der Erfindung auch als Schiffsan
trieb geeignet. In diesem Fall befindet sich das Dü
sensystem am Rumpf eines Schiffes und erzeugt in
Fahrtrichtung des Schiffes eine starke Strömung, die
das Schiff vorantreibt. Eine erste Ausführungsform
der Düsenanordnung gemäß der Erfindung als Schiffsan
trieb sieht vor, daß die Düsen in an der Außenseite
des Schiffsrumpfes unterhalb der Wasserlinie angeord
neten rinnenförmigen Strömungskanälen angeordnet
sind, die sich in Fahrtrichtung des Schiffes er
strecken. In diesen Strömungskanälen wird mit dem Dü
sensystem gemäß der Erfindung eine starke Strömung in
Fahrtrichtung erzeugt, die das Schiff vorantreibt.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die
Düsenanordnung in mit dem Schiffsrumpf verbundenen,
rohrförmigen Kanälen angeordnet ist, die sich in
Längsrichtung des Schiffes erstrecken und in Fahrt
richtung vorne und hinten offen sind. In diesen Roh
ren wird mit dem Düsensystem gemäß der Erfindung un
ter Verwendung von Druckluft oder unter Druck stehen
dem Wasser als Antriebsmedium eine starke Strömung
erzielt, die das Schiff vorantreibt.
Für den Fall, daß mit dem Schiffsantrieb besonders
viel Luftdruck in das Wasser eingebracht werden soll,
um das Wasser zu durchlüften und die Gewässerqualität
zu verbessern, können die Ansaugöffnungen der rohrför
migen Kanäle oberhalb der Wasserlinie liegen. In die
sem Falle saugen die rohrförmigen Kanäle in großen
Mengen Luft an, die mit sehr hoher Geschwindigkeit
unterhalb der Wasserlinie aus den rohrförmigen Kanä
len austritt. Dieser äußerst starke Luftstrahl treibt
einerseits das Schiff voran und sorgt andererseits
für eine intensive Durchlüftung des Gewässers.
Wegen des besonders guten Wirkungsgrades eignet sich
die Düsenanordnung gemäß der Erfindung auch gut zum
Antrieb eines von dem angetriebenen Medium angetriebe
nen Strömungsrades, insbesondere eines Windrades oder
eines Wasserrades, welches gleichzeitig eine Begren
zungswand des Strömungskanales bildet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen
den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch im Längsschnitt ei
ne Düsenanordnung gemäß der Er
findung an einem Förderrohr;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Li
nie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ein Düsensystem gemäß der Erfin
dung an einem Förderrohr in ei
ner zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie
IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 ein Düsensystem gemäß der Erfin
dung an einer offenen Rinne
schematisch im Längsschnitt;
Fig. 6 einen Schnitt der Linie VI-VI
in Fig. 5;
Fig. 7 schematisch in Seitenansicht
eine Düsenanordnung gemäß der
Erfindung an einem Austragsrohr
eines Silofahrzeuges;
Fig. 8 schematisch im Querschnitt ei
nen Schiffsrumpf, welcher an
seiner Unterseite mit einer Dü
senanordnung gemäß der Erfin
dung versehen ist;
Fig. 9 schematisch in Seitenansicht
einen Schiffsrumpf, der mit ei
ner in einem Rohr befindlichen
Düsenanordnung gemäß der Erfin
dung versehen ist;
Fig. 10 einen Schnitt durch ein mit ei
ner Düsenanordnung gemäß der
Erfindung versehenes Förderrohr
mit besonders großem Strömungs
querschnitt;
Fig. 11 schematisch einen Schnitt und
eine Seitenansicht einer Düsen
anordnung gemäß der Erfindung
zum Antrieb eines Wind- oder
Wasserrades.
In Fig. 1 ist ein Förderrohr mit dem Bezugszeichen
1 bezeichnet. Das Förderrohr wird von einem Außenrohr
2 umgeben, so daß zwischen beiden Rohren 1 und 2 ein
Ringraum 3 entsteht, der als Zuführungsleitung für
ein unter Druck stehendes Antriebsmedium dient. Als
Antriebsmedium kommen Luft, Gas, Dampf, Wasser oder
andere geeignete Medien in Frage. Der Ringraum 3 ist
mit Düsen 4 verbunden, die in den Fig. 1 und 2 durch
Pfeile dargestellt sind. Die Düsen 4 ragen in den
Querschnitt des Rohres 1 und sind mit Austrittsöffnun
gen 5 versehen, die im Strömungsquerschnitt des Roh
res 1 angeordnet sind. Die Austrittsöffnungen 5 ver
laufen geneigt zur Strömungsrichtung, und zwar unter
einem Winkel α , der zwischen 3° und 45° liegt,
wobei der Abstand der Austristsöffnungen 5 zur Wan
dung des Rohres 1 mehr als 5 mm beträgt. Die Düsen 4
sind auf die Länge und den Umfang des Rohres 1 in re
gelmäßigen Abständen angeordnet, und zwar derart, daß
jeweils Düsengruppen 4 a und 4 b auf einem Ring gleich
mäßig um den Umfang des Rohres 1 verteilt sind. Die
Abstände a der Düsen 4 a und 4 b in Strömungsrichtung
sind so gewählt, daß jeweils die in Strömungsrichtung
nachfolgenden Düsen 4 dort angeordnet sind, wo die Dü
senstrahle der vorangehenden Düsen etwa die Mitte des
Strömungskanales erreicht haben. Dies wird erreicht,
wenn die Abstände a der Düsen in Strömungsrichtung
dem 0,4- bis 0,6fachen des Durchmessers d des Rohres
1 multipliziert mit dem Kotangens des Neigungswinkels
α zwischen den Düsenstrahlen und der Strömungs
richtung betragen. Um im Endbereich des Förderrohres
eine Vergleichmäßigung der Strömung zu erzielen,
schließt sich an den mit den Düsen 4 bestückten Ab
schnitt des Förderrohres ein Abschnitt ohne solche
Düsen an, dessen Länge in Strömungsrichtung minde
stens dem halben Durchmesser d des Förderrohres mul
tipliziert mit dem Kotangens des Neigungswinkels
α zwischen den Düsenstrahlen und der Förderrich
tung entspricht.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Düsen 4 a und
4 b der aufeinanderfolgenden Düsengruppen in Umfangs
richtung gegeneinander versetzt, wodurch sich eine
weitere Vergleichmäßigung des Förderstromes ergibt.
Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Förderrohr ent
spricht weitgehend dem der Fig. 1 und 2, so daß für
die einander entsprechenden Teile die gleichen Bezugs
zeichen verwendet werden konnten. Hier sind die Aus
trittsöffnungen 5 der Düsen 4 zusätzlich noch in Um
fangsrichtung um bis zu 15° geneigt, so daß dem durch
tretenden Fördergutstrom eine Bewegungskomponente in
Umfangsrichtung aufgezwungen wird, die einen Drall
erzeugt. Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte offene Rin
ne 11 ist mit einem als Zuführungsleitung für das An
triebsmedium dienenden Rohr 12 versehen, welches aus
einzelnen Rohrabschnitten 12 a zusammengesetzt ist,
die durch Steckmuffen 12 b miteinander verbunden sind.
Die Steckmuffen 12 b sind jeweils mit Düsen 14 verse
hen, deren Austrittsöffnungen 15 im Strömungsquer
schnitt der Rinne 11 angeordnet sind. Die Austritts
öffnungen 15 der Düsen 14 verlaufen unter einem Win
kel von 10-15° zur Längsachse der Rinne 11. Der Ab
stand der Düsen kann durch eine entsprechende Wahl
der Länge der Rohrabschnitte 12 a zwischen den Muffen
12 b zwischen 200 und 1000 mm variiert werden.
Fig. 7 zeigt ein Silofahrzeug 30, dessen Silobehälter
mit einem Austragsrohr 31 versehen ist, welches im
Prinzip ebenso aufgebaut ist, wie das oben anhand der
Fig. 1 und 2 geschilderte Förderrohr. Der Silobehäl
ter des Silofahrzeuges 30 ist an seiner Oberseite mit
einer Belüftungsöffnung versehen, die geöffnet wird,
wenn das Austragsrohr 31 mit einem Antriebsmedium be
aufschlagt wird. Durch die Entlüftungsöffnung kann
in beliebigen Mengen Luft nachströmen, was für die
einwandfreie Funktion der Düsenanordnung gemäß der
Erfindung erforderlich ist. Der besondere Vorteil
liegt darin, daß der Silobehälter im Gegensatz zum
Stande der Technik nicht mehr als Druckbehälter aus
gebildet zu werden braucht. Bei der Verwendung einer
Düsenanordnung gemäß der Erfindung kann der Silobehäl
ter des Silofahrzeuges nämlich auch ohne weiteres
dann entladen werden, wenn im Innenraum des Behälters
des Silofahrzeuges nur Atmosphärendruck herrscht.
Die Fig. 8 veranschaulicht eine Düsenanordnung gemäß
der Erfindung für einen Schiffsantrieb in einer er
sten Ausführungsform. Hierzu ist der Schiffskörper
40 an seiner Unterseite mit nach unten offenen Rinnen
41 versehen, die jeweils mit einer Düsenanordnung ge
mäß der Erfindung versehen sind. Die Düsenanordnung
gemäß der Erfindung erzeugt in den Rinnen 41 eine
starke, in Längsrichtung des Schiffes gerichtete
Strömung, so daß sich das Schiff mit großer Geschwin
digkeit fortbewegt. Der Wirkungsgrad eines solchen
Schiffsantriebes ist nach ersten Versuchen, die der
Erfinder durchgeführt hat, erheblich günstiger als
bei einem Antrieb mit Schiffsschraube.
Eine alternative Ausführungsform eines Schiffsantrie
bes mit einer Düsenanordnung gemäß der Erfindung ver
anschaulicht Fig. 9. Dort ist an der Seite des
Schiffsrumpfes 50 ein Rohr 51 befestigt, welches eben
falls mit einer Düsenanordnung gemäß der Erfindung
versehen ist. Die Ansaugöffnung dieses Rohres 51
liegt oberhalb der Wasserlinie, während die Austritts
öffnung unterhalb der Wasserlinie liegt. Beim Betrieb
dieses Schiffsantriebes saugt das Rohr 51 an der An
saugöffnung große Mengen Luft an, die unterhalb der
Wasserlinie mit sehr großer Geschwindigkeit ausgesto
ßen wird. Neben einer guten Antriebswirkung wird
durch die großen Luftmengen, die unterhalb der Wasser
linie herausgedrückt werden, eine intensive Durchlüf
tung des Gewässers erzielt.
In Fig. 10 sind viel an ihren Rückseiten jeweils mit
einer Öffnung versehene Förderrohre 61 zu einem För
derrohr großen Querschnittes verbunden, welches im
Querschnitt etwa die Form eines vierblättrigen Klee
blattes hat. Jedes der miteinander verbundenen För
derrohre 61 ist mit einer Düsenanordnung 64 gemäß der
Erfindung versehen. Außerdem sind im Verbindungsbe
reich der Förderrohre 61 weitere Düsen 67 angeordnet,
die in Richtung auf die Mitte der Rohranordnung ge
richtet sind. Die gesamte Rohranordnung wird von ei
nem Außenmantel 68 umgeben, der mit dem Antriebsme
dium beaufschlagbar ist.
In Fig. 11 ist in Seitenansicht und im Schnitt ein
als Schaufelrad ausgerichtetes Strömungsrad 70 darge
stellt, welches über einen Teil seines Umfanges von
einem Strömungskanal 71 umgeben ist, welcher mit ei
ner Düsenanordnung 74 gemäß der Erfindung versehen
ist. Dabei bildet das Strömungsrad 70 eine Begren
zungswand des Strömungskanales 71.
Das Strömungsrad 70 ist oberhalb von einem Sammelbe
hälter 75 angeordnet, in welchen das Antriebsmedium,
beispielsweise Wasser, zurückläuft. Aus diesem Behäl
ter 75 wird das Antriebsmedium mittels einer Pumpe
76 der Düsenanordnung 74 zugeführt.
Claims (14)
1. Düsenanordnung zur Erzeugung einer
gerichteten Strömung eines fließfähigen Mediums in
einem Strömungskanal mit im Längenbereich gleichblei
bendem Querschnitt, mit einer Vielzahl von in Strö
mungsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Dü
sen, die in Strömungsrichtung ausgerichtet sind und
mit einem Antriebsmedium beaufschlagbar sind, wobei
die Austrittsquerschnitte der Düsen im Strömungsquer
schnitt des angetriebenen Mediums mit Abstand zu der
den Strömungskanal begrenzenden Wand angeordnet sind,
gekennzeichnet durch
die Kombination der nachfolgend aufgeführten Merkmale:
- a) Die Austrittsquerschnitte der Düsen ha ben von der den Strömungskanal begrenzen den Wand einen Mindestabstand von 5 mm;
- b) die Düsen sind zur Strömungsrichtung des angetriebenen Mediums geneigt angeord net, wobei der Neigungswinkel (α) zwischen dem Strahl der Düsen und der Strömungsrichtung 3° bis 45° beträgt;
- c) der Abstand (a) der aufeinanderfolgenden Düsen in Strömungsrichtung entspricht dem 0,4- bis 0,6fachem des Durchmessers (d) des Strömungskanales multipliziert mit dem Kotangens des Steigungswinkels (α) zwischen dem Strahl der Düsen und der Strömungsrichtung.
2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß in regelmäßigen Abständen
(a) jeweils eine Gruppe von Düsen gleichmäßig auf den
Umfang der Strömungskanäle verteilt angeordnet ist.
3. Düsenanordnung nach den Ansprüchen
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen von
einer Gruppe zur nächsten in Umfangsrichtung versetzt
angeordnet sind.
4. Düsenanordnung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem
vorn und hinten offenen, selbstansaugenden Förderrohr
angeordnet ist.
5. Düsenanordnung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Düsen zusätzlich in Um
fangsrichtung des Förderrohres um bis zu 15° gegen
die Strömungsrichtung geneigt angeordnet sind.
6. Düsenanordnung nach den Ansprüchen
4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderrohr
an seinem Austragsende einen von düsenfreien zylin
drischen Abschnitt aufweist, dessen Länge mindestens
dem halben Durchmesser (d) des Förderrohres multipli
ziert mit dem Kotangens des Neigungswinkels (α)
zwischen dem Düsenstrahl und der Strömungsrichtung
beträgt.
7. Düsenanordnung nach einem der Ansprü
che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strö
mungskanal von mehreren Rohren kleineren Durchmessers
gebildet wird, die jeweils eine sich in Längsrichtung
erstreckende Öffnung aufweisen und entlang den Längs
rändern ihrer Öffnungen miteinander verbunden sind,
wobei im Verbindungsbereich der einzelnen Rohre zu
sätzliche Düsen angeordnet sind, die in Richtung auf
die Mitte der gebildeten Rohranordnung gerichtet
sind.
8. Düsenanordnung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich an
einer Zuführungsleitung für das Antriebsmedium befin
det, wobei die Zuführungsleitung aus Rohrabschnitten
besteht, die durch Verbindungsmuffen miteinander ver
bunden sind, wobei die Düsen sich an den Verbindungs
muffen befinden.
9. Düsenanordnung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich im
Austragsrohr für ein Silofahrzeug befindet.
10. Düsenanordnung nach den Ansprüchen
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem
Schiffsrumpf als Schiffsantrieb angeordnet ist.
11. Düsenanordnung nach Anspruch 10, da
durch gekennzeichnet, daß sie in an der Außenseite
des Schiffsrumpfes unterhalb der Wasserlinie angeord
neten rinnenförmigen Strömungskanälen angeordnet ist,
die sich in Fahrtrichtung des Schiffes erstrecken.
12. Düsenanordnung nach Anspruch 11, da
durch gekennzeichnet, daß sie in mit dem Schiffsrumpf
verbundenen rohrförmigen Kanälen angeordnet ist, die
sich in Längsrichtung des Schiffes erstrecken und in
Fahrtrichtung hinten und vorne offen sind.
13. Düsenanordnung nach Anspruch 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnungen der
rohrförmigen Kanäle oberhalb der Wasserlinie liegen.
14. Düsenanordnung nach Anspruch 1, ge
kennzeichnet durch die Verwendung zum Antrieb eines
von dem angetriebenen Medium angetriebenen Strömungs
rades, insbesondere eines Windrades, welches gleich
zeitig eine Begrenzungswand des Strömungskanales bil
det.
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DE19863636235 DE3636235A1 (de) | 1985-10-24 | 1986-10-24 | Duesenanordnung zur erzeugung einer gerichteten stroemung |
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