DE736635C - Vorrichtung zum Ableiten von Gasen sowie zum Schalldaempfen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Ableiten von Gasen sowie zum Schalldämpfen Dtiffusoren bestehen bekanntlich aus einem geraden oder gekrümmten Rohrstück: mit allmälilich sich erweiterndem Querschnitt. Sie werden bei Injektoren, Wasser- und Brennkraftmaschinen vielfach verwendet, um :einen Teil der Austrittsenergie des arbeitenden Mediums wiederzugewinnen. Um den Wirkungsgrad des Diffusors, der bestenfalls um 8o% beträgt, in erträglichen Grenzen zu halten, darf die Verzögerun b des strömenden Mediums nur sehr langsam erfolgen, d. h. der Erweiterungswinkel des Däfkusors darf ein gewisses Maß, im allgemeinen 6", nicht überschreiten. Dadurch erreichen die Diffusoren oft sehr beträchtliche Längen, so daß ihre Anwendungsmöglichkeit aus räumlichen Gründen beschränkt bleibt. Führt man dagegen die Djiffusoren mit ,größeren Erweiterttügswinl:eln aus, so erreicht die Randablösung, die, wie bereits erwähnt, schon beim richtig dimensionierten Diffusor bis zu 2o@'o -Energieverlust durch Wirbelbildung verursacht, vollständig unerträgliche Ausmaße.
• Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Nachteile soweit als möglich zu vermeiden und dem Difusor neue; wichtige Anwendungsgebiete zu erschließen. Der Erfindungsgedanke besteht im wesentlichen darin, daß vom runden bzw. quadratischen oder annähernd quadratischen sowie sternförmigen Querschnitt auf lange, schmale, rechteckige Querschnitte übergegangen wird, bei denen die Höhe des Rechtecks ein kleiner Bruchteil seiner Länge ist. Ein Dilfusor mit einem solchen schmalen, rechteckigen Querschnitt kann nach zwei verschiedenen Grundformen ausgebildet -werden: i. Querschnittserweiterung b e:i gl-eicher Höhe des rechteckigen Querschnitts durch allmähliche Vergrößerung der Längsseite (Breite).
• 2. Querschnittserweiterung beigleichbleibender Längsseite (Breite) durch allmähliche Zunahme der Querschnittshöhe.
• Zwischen diesen Grundformen sind Zwischenstufen denkbar.
• Denkt man sich nun einen solchen Diffusor um das Austrittsrohr, wie z. B. in Abb. i a und i b dargestellt, oder um das Eintrittsrohr, beispielsweise nach Abb.2, spiralförmig aufge«zekelt, so werden dadurch gegenüber den bisher bekannten Ausführungsformen der D.iffusoren eine Reihe von großen Vorteilen erzielt i. Die mit Rücksicht auf eine günstige Energierückgewinnung erforderliche große Länge des Diffusors wird in kompendiösester Weise auf einem kleinen Raum untergebracht. Die sperrige Form gerader bzw. leicht gekrümmter Diffusoren stand bisher vielfach ihrer Anwendung entgegen.
• z. Bei den zugrunde ;gelegten schmalen, rechteckigen Querschnitten wird die Wirbelbildung bzw.I#--,ndablösun- stark unterbunden, da mit abnehmender Querschnittshöhe die Strömung im Difftisor sich in zunehmendem Maße der Laminarströmun- annähert. Es darf weiter nach den Elementen der Dynamik strömender Medien e"cgl. auch Dampf- und Wasserturbinen) als bekannt vorausgesetzt werden, daß das strömende Medium meiner "ekiümmten Bahn infol`c scincr Masse erzeugt, der zufolge es einen Druck auf die Kurvenbahn, nach außen hin ausübt. Infolge dieser Zentrifugalkraft hat (leinnac@li das Gas bzw. die Flüssigkeit im allmählich sich erweiternden Querschnitt eines Spiraldiifusors das Bestreben, sich seitlich auszubreiten und so den immer breiter werdenden Querschnitt nach Abb. I a und I b auch tatsächlich auszufüllen. Dies ist jedoch nur bei verhältnismäßig schmalen, rechtder Fall. Beim Diffusor 11,-Ich der Erfindung wird dem strömenden Medium geit#issermahen der Querschnitt zugewiesen, den es infolge seiner Zentrifugalkraft cozi Ilitise aus anzunehmen bestrebt ist. Bei einem geraden Diittisor besteht an sich kein Grund dafür, daß das strömende Medium verlustlos den größer werdenden Querschnitt ausfüllt. Dies geschieht immer unter der Begleiterscheinung der Randablösung. verbunden mit Wirbelbildung.
• 3. in Fällen, bei denen eine Schalldämpfung erwünscht ist, wie beispielsweise in den Auspuif-leitu Iden cnn Wärmehraftmascliinezi, leistet erfalirungsgeniiil:) der Spiraldi fusor ohne zusätzlichenergieceritzste wcrtcoll:2 Dienste. In Abb. ; ist scheinarisch durch einen Linienzug dargcstc-llt, dalä die Schalltvellen durch ciclfaciie Retle:inn, mit erhöhter Interferenz, eine stärkere Einbuße ihrer ursprünglichen Intensität crlc,iden.
• Mit Rücksicht auf die Schalldämpfunmußte bisher ininier ein g@@'<isser Gc-,endrticlz

  beim Ausschieben der Verbrennungsgase aus

  dem Zylinder in Kauf gen ommün -t@-erden

  (Drosselung). Der Spiraldiitusor ermi>@;licht

  auf Grund praktischer Versuche cinc tcc#it-

  "elieude Schalldämpfung, ohli:e dal.» der er-

  «-4ihnte Nachteil in Erscheinung tritt. In

  Fällen, wo die Schalldäiupfuzi- im Spiral-

  d.iffusor noch nicht ganz genügt, kann ni-in

  durch eine nachgeschaltete Einrichtung zuni

  Schalldämpfen einer belzanntezi Barzart de=n

  gewünschten Grad der Dämpfung mit @ccsent-

  ]ich -erin-eren Energieverlusten ei-zieleii.

  Die obigen Erm-*igungen bezüglich der vc r-

  lustarmen Schalldämpfung im Spiraldiliu,@r

  gelten außer für Automobil- tuid 13<,:,ts-

  motoren insbesondere für @lugzeum.oturcn.

  Auch für Abgasturbinen kann der Spii-al-

  ditftisor lieispielstc-eise Anwendung linden, uni

  die Austrittsenergie der Auspuff asc atiszu-

  nUtzen.

  .j.. Der Spiraldilfusor laßt sich niit den

  heutigen Herstellungsmethoden in -2infacli"r

  und billiger Weise anfertigen, indem man ein

  entsprechend ztigesclniittenes und an cleii

  Rändern der Quersehnittshöhe entsplecliciid

  umgebördeltes Blechstück um sich reibst ari.f-

  wick e 1 t.

Claims (1)

1'ATli\TANSI'RUCII: Vorrichtung zum Ableiten von Gsisen sov.ie zum Schalldämpfen. inshesouclere für hreniikraftmascliinei" hcstehen-d aus einem spiralförinir @eit-icl:elten Rohr finit liaclicni, z. h. recliteckigetn i-)tiersclinitt, dadurch gekennzeichnet, daß der c`iticr-. schnitt sich nach dein Austritisende hin stetig "und allm:ililich nach Art eines Dii-ftisors erweitert.