DE8419349U1 - MIXERS FOR MIXING AIR AND COMBUSTION GAS, EXAMPLE FOR COMBUSTION ENGINES - Google Patents
MIXERS FOR MIXING AIR AND COMBUSTION GAS, EXAMPLE FOR COMBUSTION ENGINESInfo
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- DE8419349U1 DE8419349U1 DE19848419349 DE8419349U DE8419349U1 DE 8419349 U1 DE8419349 U1 DE 8419349U1 DE 19848419349 DE19848419349 DE 19848419349 DE 8419349 U DE8419349 U DE 8419349U DE 8419349 U1 DE8419349 U1 DE 8419349U1
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Description
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χ!,;. RAU & SCHNECKχ!,;. RAU & SCHNECK
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
VNR Io6984 Nürnberg, 27.06.1984VNR Io6984 Nuremberg, June 27th, 1984
R/StR / St
Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft "orm. Benz Abt. stationärer Motorenbau, Carl-Benz-Straße 5,Motoren-Werke Mannheim Aktiengesellschaft "orm. Benz Stationary Engine Construction Department, Carl-Benz-Straße 5,
6800 Mannheim 16800 Mannheim 1
Mischer zum Mischen von Luft und Brenngas, beispielsweise für VerbrennungsmotorenMixer for mixing air and fuel gas, e.g. for internal combustion engines
Die Erfindung betrifft einen Mischer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a mixer according to the preamble of claim 1.
Derartige nach dem Venturi-Prinzip arbeitenden Mischer zum Mischen von Luft- und Brenngas sind bekannt und handelsüblich. Ihnen wird die Luft koaxial zugeführt. Das Gas wird durch einen ringschlitzförmigen Gas-Eintritt im Bereich des engstens Querschnittes des Venturi-Rohres zugeführt. Die Mischung von Luft und Gas beginnt im engsten Querschnitt und setzt sich dann im Diffusor fort. Durch Analysen von Abgaszusammensetzungen wurde festgestellt, daß die Luft-Brenn-Gas-Mischung unvollkommen ist.Such mixers working on the Venturi principle for mixing air and fuel gas are known and customary. The air is supplied to them coaxially. The gas enters through an annular slot-shaped gas inlet supplied in the area of the narrowest cross-section of the Venturi tube. The mixture of air and gas begins in the narrowest cross-section and then continues in the diffuser. By analyzing exhaust gas compositions found that the air-fuel-gas mixture is imperfect.
Versuche nvit verschiedenen zusätzlichen Mischeinrichtungen, die dem Venturi-Rohr nachgeordnet waren, brachten keinen zufriedenstellenden Mischerfolg und/oder führten zu unzulässig hohem Druckverlüst.Try different additional mixing devices, that were arranged downstream of the Venturi tube did not bring satisfactory mixing success and / or led to an inadmissibly high pressure loss.
** ·** · < M »Mit ι»< M »With ι»
• * · ιι** Ii ι*• * · ιι ** Ii ι *
4 * * III »If«·4 * * III »If« ·
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen |iThe invention is therefore based on the object of providing a | i
Mischer der gättüngsgemäßen Art so weiterzubilden, |·To further develop mixers of the quality standard in such a way that |
daß eine Verbesserung der Mischung von Luft und Brenn-Gas |;that an improvement in the mixture of air and fuel gas |;
ohne nennenswerte zusätzliche Druckverluste erreicht *achieved without significant additional pressure losses *
wird.will.
I ι Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale jI ι This object is achieved according to the invention by the features j
des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst. ιof the characterizing part of claim 1 solved. ι
Dadurch daß der Luft vor dem Eintritt in das Venturi-Rohr \ eine Drallbewegung aufgezwungen wird, erhält die Luft eine höhere resultierende Geschwindigkeit. Diese Drall- {'*> Characterized that the air is forced to a swirling motion prior to entering the venturi \, the air gets a higher resulting speed. This twist- {'*>
komponente wird im Bereich des engsten Querschnittes 1component is in the area of the narrowest cross-section 1
des Venturi-Rohres noch verstärkt, wodurch sich eine igof the Venturi tube is reinforced, resulting in an ig
Verstärkung der Turbulenz und di^nit eine Verstärkung |Reinforcement of the turbulence and thus a reinforcement |
der Durchmischung Von Gas und Luft ergibt. Des weiteren |the mixing of gas and air results. Furthermore |
v/ird durch die Zentrifugalwirkung der Drallbewegung jv / ird by the centrifugal effect of the swirl movement j
die Luft stärker in den Wandbereich des Diffusorsthe air more in the wall area of the diffuser
gedruckt, wo im Grenzschichtbereich in erhöhtem Maße ]printed where in the boundary layer area to an increased extent]
das Gas strömt. Hierdurch wird eine Verbesserung der Durchmischung erreicht. Weiterhin erfolgt aufgrund der Drallkomponente der Strömung eine Ablösung der Strömung im Diffusor erst in einem weiter stromabwärts gelegenen Bereich, d.h. die Druckveriuste im Diffusorthe gas flows. This improves the mixing. Still takes place due to the swirl component of the flow a separation of the flow in the diffuser only in a further downstream located area, i.e. the pressure loss in the diffuser
werden verringert. ;are reduced. ;
Die Ausgestaltung des Drallgitters als Axialgitter §The design of the swirl grille as an axial grille §
ist konstruktiv besonders einfach. Insbesondere sind 1is particularly simple in construction. In particular, 1
die erfindungsgemäßen Maßnahmen besonders raumsparend fthe measures according to the invention particularly space-saving f
und wenig aufwendig. Es braucht ja das Drallgitter fand little effort. It needs the swirl grille f
lediglich einem handelsüblichen Mischer vorgeordnet |only upstream of a standard mixer |
zu werden. fto become. f
I ιI ι
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben f sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs- | beispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt |Further details and advantages of the invention result from f from the following description of an embodiment | example based on the drawing. It shows |
ft $ w isft $ w is
1.1.
J JJ J
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Mischer gemäß der Erfindung und1 shows a cross section through a mixer according to of the invention and
Fig. 2 eine Abwicklung eines Querschnittes gemäß der Schnittlinie Ii-II in Fig. 1.FIG. 2 shows a development of a cross section according to FIG Section line Ii-II in FIG. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Mischer weist einen rohrförmigen Luft-Eintritt 1 auf, dem auf der anderen Seite und koaxial hierzu ein Gemisch-Austritt 2 zugeordnet ist. In einer dem Luft-Eintritt 1 nachgeordneten Eintrittskammer 3 ist ein als Axialgitter 4 ausgestaltetes Drallgitter angeordnet. Entsprechend dem zylindrischen Querschnitt der Eintrittskammer 3 weist dieses Axialgitter 4 einen ringzylindrischen Haltering 5 auf, an dem sich radial zur Achse 6 des Mischers hin erstreckende Leitschaufeln 7 angebracht sind. Diese Leitschaufeln 7 sind - wie aus Fig. 2 hervorgeht zur Strömungsrichtung 8 der Luft in der Eintrittskammer 3 gekrümmt ausgebildet. Die durch die Eintrittskammer 3 in axialer Richtung strömende Luft erhält also von dem Axialgitter 4 eine Drallkomponente aufgezwungen; die Luft verläßt das Axialgitter 4 also als axiale Drallströmung.The mixer shown in Fig. 1 has a tubular air inlet 1, the one on the other side and a mixture outlet 2 is assigned coaxially to this is. In an inlet chamber 3 arranged downstream of the air inlet 1, there is an axial grille 4 Swirl lattice arranged. Corresponding to the cylindrical cross section of the inlet chamber 3, this has an axial grid 4 has an annular cylindrical retaining ring 5 on which extends radially to the axis 6 of the mixer Guide vanes 7 are attached. These guide vanes 7 are - as can be seen from FIG. 2 for The direction of flow 8 of the air in the inlet chamber 3 is curved. The one through the entry chamber 3 air flowing in the axial direction receives a swirl component from the axial grille 4; the air leaves the axial grille 4 as an axial swirl flow.
Dem Axialgitter 4 ist eine Mischeinrichtung nach Art eines Venturi-Rohres 9 nachgeordnet. In dem Bereich engsten Querschnittes ist ein Ringkanal Io ausgebildet, aus dem ein schlitzförmiger Gas-Eintritt 11 in das VenturiT-Rohr 9; einmündet. Von diesem schlitzförmigen Gas-Eintritt im Umfangsbereich des engsten Querschnittes des Venturi-Rohres 9 erstreckt sich in Strömungsrichtung des bzw. der Gase dessen sich zum Gemisch-Austritt konisch erweiternder Diffusor 12. Im Venturi-Rohr 9A mixing device in the manner of a Venturi tube 9 is arranged downstream of the axial grille 4. In that area The narrowest cross-section is an annular channel Io from which a slot-shaped gas inlet 11 into the VenturiT tube 9; joins. From this slit-shaped The gas inlet in the circumferential area of the narrowest cross section of the Venturi tube 9 extends in the direction of flow of the gas or gases whose diffuser 12 widens conically towards the mixture outlet. In the Venturi tube 9
isö koaxial ein sich bis zum engsten Querschnitt halb^- eilipsenförmig erweiternder und im Diffusor sich leicht verjüngender Verdrängungskörper 13 angeordnet»isö coaxial a half way up to the narrowest cross section ^ - oval-shaped widening and slightly in the diffuser tapering displacement body 13 arranged »
Die Luft tritt aus dem Axialgitter 4 mit einer starken Drallbewegung in das Venturi-Rohf 9 ein, wobei im Bereich von dessen engstem Querschnitt durch den ringschlitzförmigen Gas-Eintritt 11 das mit der Luft zu mischende Verbrennungsgas eintritt. Aufgrund der Drall-Komponente hat die Luft im Vergleich zu einer reinen Axialströmung im Bereich des Gas-Eintrittes eine höhere Geschwindigkeit mit einer entsprechend höheren Turbulenz,, wodurch eine innigere Vermischung der beiden Gase erreicht wird. Die Drallströmung bleibt zumindest in erheblichem Umfang auch im Diffusor 12 erhalten, wodurch die Diffusorströmung erst später zur Ablösung neigt als eine drallfreie Diffusorströmung. Dadurch werden die Druckverluste im Vergleich zu einer Mischeinrichtung ohne Drallgitter verkleinert. Aufgrund des im Diffusor aufrechterhaltenen Dralls dringt die Luft auch intensiver in die Grenzschicht ein, in der das Gas strömt, was wiederum zu einer Verbesserung des Mischeffektes führt.The air emerges from the axial grille 4 with a strong twisting motion into the Venturi tube 9, with im Area of its narrowest cross section through the annular slot-shaped gas inlet 11 that with the air mixing combustion gas enters. Due to the swirl component, the air has compared to a pure one Axial flow in the area of the gas inlet has a higher speed with a correspondingly higher turbulence, whereby a more intimate mixing of the two gases is achieved. At least the swirl flow remains to a considerable extent also preserved in the diffuser 12, whereby the diffuser flow only later to detach tends to be a swirl-free diffuser flow. This reduces the pressure losses compared to a mixing device reduced in size without swirl grille. Due to the swirl maintained in the diffuser, the penetrates Air also penetrates more intensively into the boundary layer in which the gas flows, which in turn leads to an improvement the mixing effect leads.
Um im Drallgitter die Druckverluste gering zu halten, ist es zweckmäßig, die Leitschaufeln 7 nicht nur schräg gegenüber der Strömungsrichtung 8 der eintretenden Luft anzustellen, sondern gekrümmt auszubilden, wie aus"Fig. 2 hervorgeht. l'In order to keep the pressure losses low in the swirl grille, it is advisable not only to set the guide vanes 7 at an angle to the direction of flow 8 of the incoming air, but also to make them curved, as can be seen from "Fig. 2. l '
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848419349 DE8419349U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | MIXERS FOR MIXING AIR AND COMBUSTION GAS, EXAMPLE FOR COMBUSTION ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848419349 DE8419349U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | MIXERS FOR MIXING AIR AND COMBUSTION GAS, EXAMPLE FOR COMBUSTION ENGINES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8419349U1 true DE8419349U1 (en) | 1984-09-20 |
Family
ID=6768292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19848419349 Expired DE8419349U1 (en) | 1984-06-28 | 1984-06-28 | MIXERS FOR MIXING AIR AND COMBUSTION GAS, EXAMPLE FOR COMBUSTION ENGINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8419349U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0262259A1 (en) * | 1986-08-21 | 1988-04-06 | Air Sensors, Inc. | System for controlling mass flow rates of two gases |
-
1984
- 1984-06-28 DE DE19848419349 patent/DE8419349U1/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0262259A1 (en) * | 1986-08-21 | 1988-04-06 | Air Sensors, Inc. | System for controlling mass flow rates of two gases |
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