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Einrichtung zur Regelung der Menge des durch eine Rohrleitung strömenden
Mittels Es sind Einrichtungen zur Regelung der Menge des durch eine Rohrleitung
strömenden Mittels, beispielsweise der Arbeitsluft für einen Windkanal, bekannt,
bei denen die Regelwirkung . durch Abführen eines Teiles des strömenden Mittels
aus der Rohrleitung oder Zuführen eines zusätzlichen strömenden Mittels in diese
herbeigeführt wird. Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung der vorgenannten
Art und besteht darin, daß das Abführen bzw. Zuführen an der Regelstelle gleichmäßig
über den ganzen Rohrquerschnitt verteilt erfolgt. Die Regelstelle ist dabei vörzugsweise
als Ringspalt ausgebildet. Ferner empfiehlt es sich, in die Rohrleitung von der
Regelstelle ein düsenförmiges Mundstück und hinter ihr einen Diffusor einzubauen.
Für das Abführen eines Teiles des strömenden Mittels bzw. für das Zuführen eines
zusätzlichen strömenden Mittels wind vorzugsweise eine regelbare Förderanlage vorgesehen.
Bei einer solchen Ausgestaltung der Regeleinrichtung wird der Vorteil erreicht,
daß ein mechanischer Drosselschieber vermieden und die Regelung in einfacherer Weise
durch die Steuerung der Umlaufzahl und Drehrichtung seines Hilfsantriebes, insbesondere
eines Elektromotors, herbeigeführt- werden kann. Ferner wird erreicht, daß .iri
der Rohrleitung bis auf die Randzone die laminare Strömung erhalten bleibt.
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Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine Gebläseanlage
schematisch dargestellt.
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Am Eintritt eines Strömungskanals z ist ein Gebläse 2 angeordnet.
Die Eintrittsöffnung 3 des Kanals ist dabei düsenförmig gestaltet, um den Eintritt
der von dem Gebläse 2 angesaugten Luft zu erleichtern. Zum
Antrieb
des Gebläses 2 dient ein Elektromotor .l, der an das Netz 5, 6 angeschlossen ist
und mittels eines Schalters ; ein- und abgeschaltet werden kann.
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Der vom Gebläse 2 erzeugte Luftstrom wird zunächst einem düsenförmigen
Mundstück 8 zugeleitet, dessen Eintrittsrand g umgebogen und mittels des Ringflansches
io ini Kanal i befestigt ist. An dieses düsenförmige Mundstück 8 schließt sich unter
Belassung eines Ringspaltes ein Diffusor 12 an. dessen Eintritts6ffnung i i etwa
den gleichen Durchmesser wie die Austrittsöffnung des Mundstückes 8 besitzt. Die
Eintrittsöffnung i i ist dabei vorzugsweise scharfkantig ausgeführt. Die Befestigung
des Diffusors 12 im Kanal i erfolgt mittels des Ringflansches 13.
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Durch das Mundstück g und den Diffusor 12 wird zwischen den Außen-,vandungen
dieser Teile und der Innenwandung des Kanals i eine geschlossene Kammer gebildet,
welche den Ringspalt zwischen 8 und i i umschließt. In diese Kammer wird die Hilfsströmung
eingeführt, und zwar mittels der Rohrleitung 14, an :deren Eintrittsende sich das
kleine Hilfsgebläse 15 befindet. Dieses Hilfsgebläse i .g wird von einem
Elektromotor 16 angetrieben, dessen Drehzahl in bekannter Weise regelbar und dessen
Drehrichtung umschaltbar ist, so daß die Größe und die Richtung der durch die Rohrleitung
i q. geführten Hilfsströmung geändert werden können.
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Der vom Hilfsgebläse 15 erzeugte Hilfsstrom wird gleichmäßig
über den ganzen Rohrquerschnitt des Hauptstromes verteilt. Hierbei ist durch Versuche
beobachtet worden, daß die vom Gebläse 2 erzeugte Hauptströmung einen Mindestwert
annimmt, sobald die Menge und der Druck der Hilfsströmung einen Höchstwert annehmen.
In dem gleichen Maße, wie die beiden letzten Werte auf Null herabsinken, wird die
Hauptströmung zunehmen. Eine Zunahme darüber hinaus tritt dann ein, wenn die Hilfsströmung
negativ wird, oder mit anderen Worten, wenn in der Leitung i q. nicht mehr ein Überdruck,
sondern ein Unterdruck vorhanden ist. Die Steigerung der Hauptströmung wird sich
fortsetzen, bis das größte Fassungsvermögen des Difiusors 12 erreicht ist.
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Bei dem gezeigten Beispiel ist angenommen, daß die Leistung des Hilfsgebläses
i 5 etwa ioß/o der Leistung des Hauptgebläses 2 beträgt. Bei einer solchen Auslegung
der Gebläseleistungen ist es möglich, eine Änderung von i o : i in der Hauptströmung
zu erzielen. Diese Änderung ist dabei möglich ohne die Anordnung von drosselnden
Einrichtungen.
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Die in der Hauptströmung erzeugte Regelwirkung ist im wesentlichen
auf die Änderungen der effektiven Eintrittsöffnung des Difusors 12 sowie auf Widerstandsänderungen
in dem Diffusor 12 zurückzuführen. Im günstigsten Falle würde der vom Gebläse 2
erzeugte Hauptluftstrom im wesentlichen unbeeinfluf.'it von dem düsenförmigen Mundstück
8 in den Diffusor 12 übertreten und alsdann ohne nennenswerte Wirbel parallel zu
den Innenwandungen des Diftusors verlaufen. Bei der vorliegenden Ausführung wird
diese Strömung im allgemeinen dann erzielt, wenn in der Leitung i q. der Hilfsströmung
ein Unterdruck herrscht. Bei einem solchen Unterdruck wird die Hilfsströmung etwa
in Richtung der Pfeile verlaufen, wie sie im unteren Teil der Zeichnung eingezeichnet
sind. Ist in der Leitung 14 ein Überdruck vorhanden, so wird sich eine Strömung
entsprechend den Pfeilen in der oberen Hälfte der Zeichnung einstellen. Hierbei
ward die von außen in den Ringspalt zwischen dem Mundstück 8 und der Eintrittsöffnung
i i des Difiusors i 2 eintretende Zweitluft den Durchfiußquerschnitt teilweise blockieren
und ebenso eine beträchtliche Wirbelbildung in der Strömung hervorrufen. Der Widerstand,
der sich der Hauptströmung entgegensetzt, wird also vergrößert, und im Diffusor
wird, da das Gebläse 2 mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird, die Hauptströmung
entsprechend abnehmen. Im Querschnitt X-X der Rohrleitung wird die Strömung bis
auf die Randzone im wesentlichen laminar sein.
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Die Genauigkeit der Beeinflussung der Hauptluftströmung durch die
Hilfsströmung hängt einmal von der axialen Länge des Ringspaltes zwischen dem Mundstück
8 und der Eintrittsöffnung i i und ferner von der Neigung des Diffusors 12 ab. Die
besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Diffusor einen verhältnismäßig kleinen
Neigungswinkel aufweist. Bildet ' man die Eintrittskante des Diffusors 12, wie schon
oben angedeutet ist. scharfkantig aus, so erzielt man unter den vorliegenden Verhältnissen
die größten Widerstandsänderungen.
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Die Erfindung ist nicht auf die Mengenregelung von Luft beschränkt.
sondern kann mit gleichem Vorteil auch bei beliebig anderen strömenden Mitteln,
z. B. bei Gasen oder Flüssigkeiten, zur Anwendung kommen.