RU1774313C

RU1774313C - Flow regulator

Info

Publication number: RU1774313C
Application number: SU904904207A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Петрович Тесло
Original assignee: Киевский Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-11-07

Abstract

Изобретение относитс к области автоматического регулировани и может использоватьс в пневмогидросистемах различных назначени х. Цель изобретени - упрощение регул тора расхода. Регул тор содержит патрубок 1 из эластичного материала, установленный между подвод щим и отвод щим участками трубопровода 2. Заданный расход поддерживаетс за счет изменени индуцированной потоком шероховатости эластичных стенок патрубка при изменении скорости потока. 2 ил.The invention relates to the field of automatic control and can be used in pneumatic and hydraulic systems for various purposes. The purpose of the invention is to simplify the flow controller. The controller comprises a pipe 1 made of elastic material, installed between the inlet and outlet sections of the pipe 2. The specified flow rate is maintained by changing the flow-induced roughness of the elastic walls of the pipe with a change in the flow rate. 2 ill.

Description

fefe

II

,1,1

,г, g

Щиг.1Shchig. 1

ЪB

Сл СО SL CO

Изобретение относитс к области автоматического регулировани и может быть использоватьс в пневмогидросистемах различного назначени .The invention relates to the field of automatic control and can be used in pneumatic and hydraulic systems for various purposes.

Известен регул тор расходов, содержащий установленный в трубопроводе эластичный шланговый затвор, один торец которого закреплен в трубопроводе, а другой св зан через направл ющую трубку с пружиной задани 1. Заданный расход поддерживаетс в регул торе за счет изменени гидравлического сопротивлени затвора при изменении скоростного напора потока. Недостатком регул тора вл етс его сложность.A known flow controller containing an elastic hose valve installed in the pipeline, one end of which is fixed in the pipeline and the other is connected through the guide tube to the task spring 1. The predetermined flow rate is maintained in the controller by changing the hydraulic resistance of the valve when the flow rate head changes . The disadvantage of the regulator is its complexity.

Известен, прин тый за прототип, регул тор расхода, содержащий патрубок из эластичного материала, установленный между подвод щим и отвод щим участками трубопровода, и св занный с чувствительным элементом, выполненным в виде охватывающего патрубок упругого полого кольца 3. Заданный расход поддерживаетс в регул торе за счет изменени гидравлического сопротивлени патрубка при изменении входного давлени . Недостатком регул тора также вл етс его относительна сложность.Known, adopted for the prototype, the flow regulator containing a nozzle of elastic material installed between the inlet and outlet sections of the pipeline, and associated with the sensing element, made in the form of a covering pipe of an elastic hollow ring 3. The specified flow rate is maintained in the regulator by changing the hydraulic resistance of the nozzle when the input pressure changes. A disadvantage of the regulator is also its relative complexity.

Цель изобретени - упрощение регул тора расхода. Эта цель достигаетс тем, что в регул торе расхода, содержащем патрубок из эластичного материала, установленный между подвод щим и отвод щим участками трубопровода, отношение длины I к диаметру d патрубка составл етThe purpose of the invention is to simplify the flow controller. This goal is achieved in that in the flow regulator comprising a pipe of elastic material, installed between the inlet and outlet sections of the pipeline, the ratio of the length I to the diameter d of the pipe is

I 2 А РI 2 A P

40 , где А Р - перепад давле0 А/эи40, where А Р - pressure difference 0 А / эи

ни между входом и выходом патрубка,А - коэффициент гидравлического сопротивлени патрубка, плотность потока, U - скорость потока при заданном расходе, причем внешн поверхность патрубка граничит с окружающей средой.between the inlet and outlet of the nozzle, A is the coefficient of hydraulic resistance of the nozzle, flow density, U is the flow velocity at a given flow rate, and the outer surface of the nozzle borders on the environment.

Лева граница указанного отношени соответствует наименьшей длине (40 калибров ) зоны неустановившегос течени (нестационарна скорость течени ). Права граница соответствует рабочей точке характеристики A (Re) на ее восход щем участке, обусловленном индуцированной потоком шероховатости эластичного материала стенок патрубка. Сущность эффекта индуцированной шероховатости состоит в том, что при изменении скорости потоков (пульсационном течении) турбулентный моль жидкости, соудар сь со стенками из эластичного материала, вызывает локальную деформацию этого материала, индуциру тем самым шероховатостьThe left boundary of the indicated ratio corresponds to the shortest length (40 gauges) of the unsteady flow zone (unsteady flow velocity). The right boundary corresponds to the operating point of characteristic A (Re) in its ascending section, caused by the flow of roughness of the elastic material of the pipe walls. The essence of the effect of induced roughness is that when the flow velocity (pulsating flow) changes, a turbulent mole of a liquid, colliding with walls of an elastic material, causes local deformation of this material, thereby inducing roughness

стенок, сравнимую с толщиной в зкого подсло , что приводит к изменению гидравлического сопротивлени патрубка. Величина турбулентных пульсаций давлени зависит от скорости потока и возрастает с ее увеличением.walls, comparable to the thickness of the viscous underlayer, which leads to a change in the hydraulic resistance of the nozzle. The magnitude of the turbulent pressure pulsations depends on the flow rate and increases with its increase.

Регул тор расхода показан на фиг.1. На фиг.2 показана экспериментально полученна зависимость коэффициентаThe flow controller is shown in Fig. 1. Figure 2 shows the experimentally obtained dependence of the coefficient

гидравлического сопротивлени патрубка из эластичного материала от числа Рейноль- дса (крива 1). Дл сравнени приведена также соответствующа зависимость дл .жесткого патрубка (крива 2). Регул тор содержит патрубок 1 из эластичного материала , установленный между подвод щим и отвод щим участками трубопровода 2. Внешн поверхность патрубка 1 граничит с окружающей средой, т.е. патрубок 1 вл етс промежуточным участком трубопровода ,the hydraulic resistance of the pipe made of elastic material versus the Reynolds number (curve 1). For comparison, the corresponding relationship for a rigid pipe (curve 2) is also shown. The controller comprises a pipe 1 made of elastic material, installed between the inlet and outlet sections of the pipe 2. The outer surface of the pipe 1 is adjacent to the environment, i.e. nozzle 1 is an intermediate section of the pipeline,

Регул тор работает следующим образом . При изменении, например, увеличении расхода вследствие увеличени The controller operates as follows. When changing, for example, an increase in flow due to an increase in

давлени на входе в патрубок и, соответственно перепада давлени , увеличиваетс скорость потока, а следовательно и индуцированна шероховатость стенок патрубка, что приводит к росту его гидравлическогоthe pressure at the inlet to the pipe and, accordingly, the pressure drop, the flow rate increases, and consequently the induced roughness of the pipe walls, which leads to an increase in its hydraulic

сопротивлени . При этом скорость потока снижаетс , обеспечива тем самым уменьшение расхода и поддержание его заданной величины. В случае уменьшени расхода уменьшаетс индуцированна шероховатость стенок патрубка, снижаетс его гидравлическое сопротивление, что ведет к увеличению скорости и восстановлению заданного расхода.resistance. In this case, the flow rate is reduced, thereby reducing the flow rate and maintaining its predetermined value. In the case of a decrease in flow rate, the induced roughness of the walls of the nozzle decreases, its hydraulic resistance decreases, which leads to an increase in speed and restoration of the given flow rate.

4040

Claims

1. The flow regulator containing a pipe of elastic material installed between the inlet and outlet

sections of the pipeline, characterized in that, in order to simplify the regulator by using the effect of changing the flow-induced roughness of the elastic material with a change in the flow rate, the ratio of the length I to the diameter d of the pipe is

40 l / d 2 AP / ApU2,

where AR is the pressure differential between the inlet and outlet of the pipe;

A is the coefficient of hydraulic resistance of the nozzle; p is the flux density;

U is the flow rate at a given flow rate.

JOA J

2 0.3f64

I I / teC, 2S

f

L - NYE)

I11

J 4

2. The regulator according to claim 1, characterized in that the outer surface of the nozzle borders on the environment.

/ f

eleven

J 4

Russian cabbage soup 2.

S 6 7 B9fif e