RU185656U1 - HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR - Google Patents

HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU185656U1
RU185656U1 RU2018127053U RU2018127053U RU185656U1 RU 185656 U1 RU185656 U1 RU 185656U1 RU 2018127053 U RU2018127053 U RU 2018127053U RU 2018127053 U RU2018127053 U RU 2018127053U RU 185656 U1 RU185656 U1 RU 185656U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
outlet
vortex chamber
liquid
chamber
Prior art date
Application number
RU2018127053U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Малкин
Анатолий Алексеевич Викарчук
Евгения Юрьевна Картавцева
Марат Равилович Шафеев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
Priority to RU2018127053U priority Critical patent/RU185656U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU185656U1 publication Critical patent/RU185656U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/20Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of a vibrating fluid

Abstract

Генератор гидродинамических колебаний относится к устройствам, возбуждающим колебания в проточной жидкой среде, и может быть использован для интенсификации технологических процессов, протекающих в жидких средах, в частности для удаления растворенных веществ при очистке природных и сточных вод. Колебания в жидкости сопровождаются пульсацией давлений, приводящей к диспергированию эмульсий и суспензий, способствуют перемешиванию локальных объемов жидкости.Устройство содержит последовательно включенные входной канал кольцевого сечения в виде конфузора с расположенной в нем соосно конической вставкой-вытеснителем, тороидальную вихревую камеру и выходной канал. Перед входным каналом имеется соединенная с ним кольцевая полость, обеспечивающая тангенциальный подвод жидкости в канал. На поверхности конической вставки-вытеснителя по образующей конуса выполнены канавки с острыми кромками. Поверхность вихревой камеры, разбита на две части. Радиус профиля первой части, примыкающей к острой кромке выходного отверстия камеры, меньше радиуса профиля второй части, что образует нисходящую по ходу течения жидкости по поверхности вихревой камеры ступеньку. Выходной канал в зоне его перехода в диффузор перегорожен по диаметру пластиной, имеющей форму клина, острие которого направлено навстречу потоку жидкости. Диффузор закрыт крышкой с отверстием в боковой стенке, обеспечивающим тангенциальный отвод жидкости из генератора.Совокупность указанных признаков способствует активации кавитационных процессов, механотермолизу структуры воды и ее загрязнителей с появлением свободных водородных связей, диспергации и гомогенизации с образованием устойчивых эмульсий, суспензий, разрушений клеточных биологических культур. Это позволяет решать задачи, поставленные перед генератором гидродинамических колебаний.The generator of hydrodynamic vibrations refers to devices that excite vibrations in a flowing liquid medium, and can be used to intensify technological processes in liquid media, in particular, to remove dissolved substances in the treatment of natural and waste water. Fluctuations in the liquid are accompanied by pressure pulsation, which leads to dispersion of emulsions and suspensions, contribute to the mixing of local volumes of liquid.The device contains sequentially connected inlet channel of circular cross section in the form of a confuser with a coaxial conical insert-displacer located in it, a toroidal vortex chamber and an outlet channel. In front of the inlet channel there is an annular cavity connected to it, which provides a tangential supply of fluid to the channel. On the surface of the conical displacer insert along the generatrix of the cone, grooves with sharp edges are made. The surface of the vortex chamber is divided into two parts. The radius of the profile of the first part adjacent to the sharp edge of the outlet of the chamber is smaller than the radius of the profile of the second part, which forms a step downward along the fluid flow along the surface of the vortex chamber. The output channel in the zone of its transition into the diffuser is blocked in diameter by a wedge-shaped plate, the tip of which is directed towards the fluid flow. The diffuser is closed by a lid with an opening in the side wall, which provides a tangential drainage of fluid from the generator. The combination of these features promotes activation of cavitation processes, mechanothermolysis of the water structure and its pollutants with the appearance of free hydrogen bonds, dispersion and homogenization with the formation of stable emulsions, suspensions, and destruction of biological cells . This allows you to solve the problems posed to the generator of hydrodynamic vibrations.

Description

Полезная модель относится к устройствам, генерирующим колебания в проточной жидкой среде, и может быть использована для интенсификации технологических процессов, протекающих в жидких средах, в частности для удаления растворенных веществ при очистке природных и сточных вод. Колебания в жидкости сопровождаются пульсацией давлений, приводящей к диспергированию эмульсий и суспензий, способствуют перемешиванию локальных объемов жидкости.The utility model relates to devices that generate oscillations in a flowing liquid medium, and can be used to intensify technological processes in liquid media, in particular, to remove dissolved substances in the treatment of natural and waste water. Fluctuations in the liquid are accompanied by pressure pulsation, leading to dispersion of emulsions and suspensions, contribute to the mixing of local volumes of liquid.

Возбуждение колебаний звуковой и ультразвуковой частоты в текущем потоке жидкости базируется на физических эффектах, наблюдаемых в свистке Гальтона, резонаторе Гельмгольца, Гартмана, а также в условиях образования и захлопывания кавитационных каверн при определенных режимах течения жидкости.The excitation of sound and ultrasonic frequency oscillations in the current fluid flow is based on the physical effects observed in the Galton whistle, Helmholtz, Hartmann resonator, as well as in the conditions of formation and collapse of cavitation cavities under certain regimes of fluid flow.

Известен гидродинамический кавитационный реактор (патент РФ 2091157), содержащий последовательно расположенные конфузор и проточную камеру. В проточной камере вдоль нее на расстоянии друг от друга установлены кавитаторы в виде клиньев, острие которых направлено против потока жидкости, а полость камеры выполнена в виде участков, ступенчато расширяющихся в направлении от конфузора, при этом поперечное сечение каждого последующего участка больше поперечного сечения предшествующего участка в 1,05-1,45 раза. В реакторе по второму варианту кавитаторы в виде колец клиновой формы установлены на продольном стержне, расположенном по оси реактора. Площадь поперечного сечения потока проходящей жидкости меняется за счет изменения диаметра стержня. При этом при обтекании клина кавитатора и на его тыльной стороне образуются кавитационные каверны и локальные ударные волны, воздействующие на протекающую жидкость.Known hydrodynamic cavitation reactor (RF patent 2091157), containing sequentially located confuser and flow chamber. In the flow chamber along it at a distance from each other, cavitators are installed in the form of wedges, the tip of which is directed against the fluid flow, and the chamber cavity is made in the form of sections that stepwise expand in the direction from the confuser, while the cross section of each subsequent section is larger than the cross section of the previous section 1.05-1.45 times. In the reactor according to the second embodiment, cavitators in the form of wedge-shaped rings are mounted on a longitudinal rod located along the axis of the reactor. The cross-sectional area of the flow of fluid passing through changes in the diameter of the rod. In this case, during the flow around the wedge of the cavitator and on its back side, cavitation cavities and local shock waves are formed that act on the flowing fluid.

К недостаткам такого устройства следует отнести плохое перемешивание потока жидкости, движущейся в длинной проточной камере, что особенной существенно, если жидкость многокомпонентная и возможности предварительного перемешивания компонентов отсутствуют.The disadvantages of such a device include poor mixing of the fluid flow moving in a long flow chamber, which is especially important if the fluid is multicomponent and there is no possibility of preliminary mixing of the components.

Известен диспергатор для маловязких эмульсий и суспензий (патент РФ 2349374), содержащий корпус с подающим жидкость соплом и отводящим патрубком. Внутри корпуса перпендикулярно оси сопла установлена преграда в виде цилиндра, в боковой поверхности которого имеются сквозные продольные пазы, в которых установлены клинья, острием к центру корпуса. При этом за клином остается свободным часть продольного паза, по которому жидкость может перетекать к отводящему патрубку. Струя жидкости из сопла бьет по центру цилиндра и отбрасывается по его плоскости к клиньям.Known dispersant for low viscosity emulsions and suspensions (RF patent 2349374), comprising a housing with a fluid supply nozzle and a discharge pipe. Inside the casing, perpendicular to the axis of the nozzle, a barrier is installed in the form of a cylinder, in the lateral surface of which there are through longitudinal grooves in which wedges are installed, the tip to the center of the casing. In this case, behind the wedge, a part of the longitudinal groove remains, along which the liquid can flow to the outlet branch pipe. A stream of liquid from the nozzle hits the center of the cylinder and is thrown along its plane to the wedges.

Недостатком такого устройства является то, что энергичное воздействие на жидкость происходит разово во время удара струи, а при отбросе жидкости к периферии на большой площади скорость потока существенно уменьшается, и для образования активной кавитации за торцами клиньев энергии потока будет недостаточно. Соответственно не возникнет и пульсаций кавитационного давления. Поскольку жидкость перетекает к отводящему патрубку по автономным каналам, активного перемешивания жидкости также не будет.The disadvantage of this device is that the energetic effect on the liquid occurs once during the impact of the jet, and when the liquid is thrown to the periphery over a large area, the flow rate decreases significantly, and the flow energy will not be sufficient for the formation of active cavitation at the ends of the wedges. Accordingly, there will be no pulsations of cavitation pressure. Since the liquid flows to the outlet pipe through autonomous channels, there will also be no active mixing of the liquid.

Вихревой генератор по авторскому свидетельству №1227261 содержит корпус, последовательно выполненные в нем коническое сопло, тороидальную камеру, разделенную пластинами на секторы, и конический диффузор. Такое устройство позволяет хорошо перемешивать жидкость, но частота возбуждаемых обычной тороидальной камерой колебаний низкая, что не способствует активному возникновению кавитации и соответствующих локальных пульсаций давления.According to copyright certificate No. 1227261, the vortex generator contains a housing, a conical nozzle, a toroidal chamber divided by sectors into plates, and a conical diffuser successively made in it. Such a device allows the liquid to be mixed well, but the frequency of oscillations excited by a conventional toroidal chamber is low, which does not contribute to the active occurrence of cavitation and corresponding local pressure pulsations.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является вихревой акустический генератор по патенту РФ 2162376, в котором увеличение интенсивности излучаемого (генерируемого) возмущения достигается за счет того, что устройство содержит конфузорный входной канал с находящимся в нем соосно коническим рассекателем потока, выходной канал и тороидальную вихревую камеру между ними. Рабочая жидкость подается под давлением во входной канал. Перемещение рассекателя потока, осуществляемое принудительно, позволяет изменять зазор между боковыми поверхностями рассекателя и входного канала, подстраивая расход, давление рабочей жидкости и гидравлическое сопротивление генератора.Closest to the proposed device is a vortex acoustic generator according to the patent of Russian Federation 2162376, in which an increase in the intensity of the emitted (generated) disturbance is achieved due to the fact that the device contains a confuser input channel with a coaxial conical flow divider inside it, an output channel and a toroidal vortex chamber between them. The working fluid is supplied under pressure to the inlet channel. Movement of the flow divider, carried out forcibly, allows you to change the gap between the side surfaces of the divider and the inlet channel, adjusting the flow rate, working fluid pressure and hydraulic resistance of the generator.

Анализируемый акустический генератор имеет следующие недостатки. Обычно для перекачивания жидкостей используют центробежные насосы, предельное давление которых при одной ступени не превышает 0,3 МПа. Напорная характеристика центробежных насосов такая, что при увеличении сопротивления перекачиваемому потоку давление насоса не увеличивается, а расход падает вплоть до полного прекращения подачи. Таким образом, уменьшение зазора между боковыми поверхностями конического рассекателя и входного канала будет просто приводить к снижению скорости потока и уменьшению энергии возбуждаемых вихревой камерой колебаний давления потока жидкости. В принципе максимальная скорость потока на входе в вихревую камеру будет достигаться при полном отсутствии вытеснителя во входном канале. Частота возбуждаемых обычной тороидальной камерой колебаний низкая, что не способствует возникновению активной кавитации и соответствующих локальных пульсаций давления.The analyzed acoustic generator has the following disadvantages. Typically, centrifugal pumps are used for pumping liquids, the maximum pressure of which at one stage does not exceed 0.3 MPa. The pressure characteristic of centrifugal pumps is such that when the resistance to the pumped flow increases, the pump pressure does not increase, and the flow rate drops until the flow stops completely. Thus, a decrease in the gap between the side surfaces of the conical divider and the inlet channel will simply lead to a decrease in the flow rate and a decrease in the energy of the fluid flow pressure fluctuations excited by the vortex chamber. In principle, the maximum flow rate at the entrance to the vortex chamber will be achieved in the complete absence of a propellant in the input channel. The frequency of oscillations excited by an ordinary toroidal chamber is low, which does not contribute to the occurrence of active cavitation and corresponding local pressure pulsations.

Кроме того, в представленном описании изобретения не рассматривается вопрос, как будет подаваться жидкость в кольцевую полость входного канала и обеспечиваться равное динамическое давление по ее периметру.In addition, the presented description of the invention does not address the issue of how liquid will be supplied to the annular cavity of the inlet channel and to ensure equal dynamic pressure along its perimeter.

Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью - повышение эффективности генератора гидродинамических колебаний путем активизации кавитационных процессов в потоке жидкости и возникающих при этом пульсаций давления.The technical problem solved by the claimed utility model is to increase the efficiency of the generator of hydrodynamic vibrations by activating cavitation processes in the fluid flow and the resulting pressure pulsations.

Решение поставленной задачи достигается тем, что генератор гидродинамических колебаний, содержащий последовательно включенные входной канал кольцевого сечения в виде конфузора с расположенной в нем соосно конической вставкой-вытеснителем, тороидальную вихревую камеру и выходной канал, имеет перед входным каналом соединенную с ним кольцевую полость, обеспечивающую тангенциальный подвод жидкости в канал. Это достигается за счет расположения в боковой стенке полости отверстия под штуцер, направленного по касательной к окружности кольцевой полости. На поверхности конической вставки-вытеснителя, находящейся внутри конфузора, по образующей конуса выполнены канавки с острыми кромками. Поверхность вихревой камеры, получаемая вращением образующей ее фигуры вокруг оси, лежащей в плоскости этой фигуры и совпадающей с осью входного и выходного каналов, разбита на две части. Радиус профиля первой части, примыкающей к острой кромке выходного отверстия камеры, меньше радиуса профиля второй части, что образует нисходящую по ходу течения жидкости по поверхности вихревой камеры ступеньку.The solution to this problem is achieved by the fact that the hydrodynamic oscillation generator, containing a ring-shaped input channel in series in the form of a confuser with a coaxially conical displacer-displacer located in it, a toroidal vortex chamber and an output channel, has an annular cavity connected to it in front of the input channel, providing tangential fluid supply to the channel. This is achieved due to the location in the side wall of the cavity of the hole for the fitting directed tangentially to the circumference of the annular cavity. On the surface of the conical displacer insert inside the confuser, grooves with sharp edges are made along the generatrix of the cone. The surface of the vortex chamber obtained by rotating the figure forming it around an axis lying in the plane of this figure and coinciding with the axis of the input and output channels is divided into two parts. The radius of the profile of the first part adjacent to the sharp edge of the outlet of the chamber is smaller than the radius of the profile of the second part, which forms a step downward along the fluid flow along the surface of the vortex chamber.

Диаметр отверстия на выходе конфузорного входного канала и входного отверстия вихревой камеры равен (1,1-1,2) D - диметра выходного отверстия вихревой камеры. Расстояние между кромками входного и выходного отверстий вихревой камеры равно примерно 0,7 D, ступенька вихревой камеры имеют высоту примерно равную 0,2 D, длина выходного канала примерно равна 2 D, при этом на выходе канал перегорожен по диаметру пластиной, имеющей форму клина в зоне выходного отверстия.The diameter of the hole at the outlet of the confuser inlet channel and the inlet of the vortex chamber is (1.1-1.2) D - diameter of the outlet of the vortex chamber. The distance between the edges of the inlet and outlet openings of the vortex chamber is approximately 0.7 D, the step of the vortex chamber has a height of approximately 0.2 D, the length of the outlet channel is approximately equal to 2 D, while the outlet channel is blocked by a wedge-shaped plate in diameter outlet area.

Острие клина направлено навстречу потоку жидкости, а пластина закреплена в прорези диффузора, примыкающего к отверстию выходного канала и закрытого крышкой, обеспечивающей тангенциальный отвод жидкости из реактора через предусмотренное отверстие в боковой стенке крышки.The tip of the wedge is directed towards the fluid flow, and the plate is fixed in the slit of the diffuser adjacent to the outlet of the outlet channel and closed by a lid, which provides a tangential discharge of fluid from the reactor through the provided hole in the side wall of the lid.

Схема устройства предлагаемого генератора гидродинамических колебаний приведена фиг. 1, где показан его продольный разрез по оси входного и выходного каналов и виды по указанным разрезам. Устройство состоит из пяти корпусных элементов. В первом элементе выполнена кольцевая полость 1, отверстие для штуцера подвода обрабатываемой воды 2 и закреплена коническая вставка-вытеснитель 3 с канавками 4 на ее конической поверхности. Во втором элементе выполнен конфузор 5 и вторая часть вихревой камеры 6. В третьем элементе выполнена первая часть вихревой камеры 7 с ее острой кромкой 8. В зоне контакта второго и третьего элементов корпуса из-за разности размеров образуется ступенька 9. В четвертом элементе выполнен диффузор 10 с прорезью 11, в которой установлена пластина 12, имеющая форму клина в зоне выходного канала. Пятый элемент выполнен в виде крышки 13, имеющей отверстие 14 в ее боковой стенке, обеспечивающее тангенциальный отвод жидкости из реактора.A diagram of the device of the proposed generator of hydrodynamic oscillations is shown in FIG. 1, which shows a longitudinal section along the axis of the input and output channels and views along these sections. The device consists of five case elements. An annular cavity 1 is made in the first element, an opening for the nozzle for supplying the treated water 2, and a conical insert-displacer 3 with grooves 4 is fixed on its conical surface. In the second element, a confuser 5 and a second part of the vortex chamber 6 are made. In the third element, the first part of the vortex chamber 7 with its sharp edge 8 is made. A step 9 is formed in the contact zone of the second and third housing elements due to the difference in size. The diffuser is made in the fourth element 10 with a slot 11 in which a plate 12 having a wedge shape in the area of the outlet channel is mounted. The fifth element is made in the form of a cover 13 having an opening 14 in its side wall, which provides a tangential discharge of liquid from the reactor.

Первый, второй и третий элементы устройства могут иметь неразъемное соединение, четвертый и пятый элементы (диффузор и крышка) присоединятся с помощью винтов с потайной головкой 15. Разъемное соединение позволяет контролировать состояние пластины 12 и заменять ее при разрушениях.The first, second and third elements of the device can have an integral connection, the fourth and fifth elements (diffuser and cover) are connected using countersunk screws 15. The detachable connection allows you to monitor the state of the plate 12 and replace it in case of damage.

Использование генератора гидродинамических колебаний производится следующим образом. Обрабатываемая жидкость подается через отверстие 2 в кольцевую полость 1 генератора и совершает в ней вращательное движение, в процессе которого она, также вращаясь, движется в кольцевом зазоре между стенкой конфузора 5 и конической вставкой-вытеснителем 3. При такой организации движения потока жидкости исключается неравномерность давления уже в начале входного канала. Производительность насоса, подающего очищаемую жидкость, должна обеспечивать скорость течения жидкости в выходном канале не менее 4 м/с.Using a generator of hydrodynamic vibrations is as follows. The processed liquid is fed through the hole 2 into the annular cavity 1 of the generator and rotates in it, during which it also rotates moves in the annular gap between the wall of the confuser 5 and the conical insert-displacer 3. With this organization of the fluid flow, pressure unevenness is eliminated already at the beginning of the input channel. The performance of the pump supplying the liquid to be cleaned must provide a flow rate of the liquid in the outlet channel of at least 4 m / s.

Поскольку при движении по конфузорному входному каналу диаметр кольцевого зазора уменьшается, скорость вращательного движения потока жидкости, при одинаковом ее расходе, существенно возрастает. Под действием центробежных сил поток жидкости прижимается к стенкам конфузора, а внутренняя часть вращающегося потока испытывает меньшее давление. При движении жидкости над канавками с острыми кромками 4 в них создаются условия для образования кавитационных каверн, которые, перемещаясь в потоке жидкости, поочередно захлопываются, создавая фон активных кавитацонных пульсаций давления.Since the diameter of the annular gap decreases when moving along the confuser inlet channel, the rotational speed of the fluid flow, at the same flow rate, increases significantly. Under the action of centrifugal forces, the fluid flow is pressed against the walls of the confuser, and the inner part of the rotating flow experiences less pressure. When the fluid moves over the grooves with sharp edges 4, conditions are created in them for the formation of cavitation cavities, which, moving in the fluid flow, are closed one by one, creating a background of active cavitational pressure pulsations.

Вращающаяся по инерции вода попадает в вихревую камеру и рассекается ее острой кромкой 8 на два потока. Часть воды продолжает движение по выходному каналу, а другая часть поступает в камеру, обтекая поверхность 7 и далее 6, упираясь и сжимая поток, выходящий из конфузора, направляя его только в выходной канал. При этом прекращается подача жидкости в вихревую камеру и там возникает разряжение, которое опять отклоняет поток и направляет его в вихревую камеру. Таким образом, происходит пульсация давлений потока жидкости в выходном канале генератора. В то же время при протекании жидкости по стенкам вихревой камеры за ступенькой 9 образуется зона с пониженным давлением, где возникают кавитационные каверны и пульсации давлений при их захлопывании.Water rotating by inertia enters the vortex chamber and is cut by its sharp edge 8 into two streams. Part of the water continues to move along the outlet channel, and the other part enters the chamber, flowing around the surface 7 and further 6, abutting and compressing the stream exiting the confuser, directing it only to the outlet channel. In this case, the flow of liquid into the vortex chamber is stopped and there is a vacuum, which again deflects the flow and directs it into the vortex chamber. Thus, there is a pulsation of the pressure of the fluid flow in the output channel of the generator. At the same time, when fluid flows along the walls of the vortex chamber behind step 9, a zone with a reduced pressure is formed, where cavitation cavities and pressure pulsations occur when they collapse.

Выходящий из канала поток жидкости рассекается пластиной 12 в форме клина, что сопровождается колебаниями клинового тона, а поскольку скорость потока за счет вихревой камеры пульсирует, спектр колебаний клинового тона существенно расширяется. За плоским торцом клина также создается зона разряжения, способствующая образованию кавитационных каверн. За счет тангенциального отвода жидкости из полости крышки 13 через отверстие 14 в полостях крышки и диффузора также образуется круговое движение жидкости.The liquid flow leaving the channel is dissected by a wedge-shaped plate 12, which is accompanied by wedge-tone oscillations, and since the flow velocity pulsates due to the vortex chamber, the wedge-tone oscillation spectrum expands significantly. Behind the flat end of the wedge, a vacuum zone is also created, which contributes to the formation of cavitation cavities. Due to the tangential drainage of liquid from the cavity of the lid 13 through the hole 14 in the cavities of the lid and the diffuser also forms a circular motion of the liquid.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваются условия хорошего перемешивания жидкости в кольцевой полости перед входным каналом, в самом канале, вихревой камере и в диффузоре и полости его крышки.Thus, in the proposed device, the conditions for good mixing of the liquid in the annular cavity in front of the inlet channel, in the channel itself, in the vortex chamber and in the diffuser and the cavity of its cover are provided.

При движении жидкости над канавками с острыми кромками вставки-вытеснителя, набегании потока на острую кромку вихревой камеры, протекании над ступенькой в вихревой камере и рассекании острым клином жидкости, вытекающей из выходного канала, активно протекают процессы кавитации. Это способствует механотермолизу структуры воды и ее загрязнителей с появлением свободных водородных связей, диспергации и гомогенизации с образованием устойчивых эмульсий, суспензий, разрушении клеточных биологических культур.When fluid moves over grooves with sharp edges of the displacer insert, flow runs onto the sharp edge of the vortex chamber, flows over a step in the vortex chamber, and a sharp wedge dissects the fluid flowing from the outlet channel, cavitation processes actively occur. This contributes to mechanothermolysis of the structure of water and its pollutants with the appearance of free hydrogen bonds, dispersion and homogenization with the formation of stable emulsions, suspensions, and the destruction of cellular biological cultures.

В совокупности все это позволяет генератору гидродинамических колебаний успешно решать поставленные задачи.Together, all this allows the generator of hydrodynamic vibrations to successfully solve the tasks.

Claims (2)

1. Генератор гидродинамических колебаний, содержащий последовательно включенные входной канал кольцевого сечения в виде конфузора с расположенной в нем соосно конической вставкой-вытеснителем, тороидальную вихревую камеру и выходной канал, отличающийся тем, что перед входным каналом располагается соединенная с ним кольцевая полость, обеспечивающая тангенциальный подвод жидкости в канал, а на поверхности конической вставки-вытеснителя по образующей конуса выполнены канавки с острыми кромками, при этом поверхность вихревой камеры, получаемая вращением образующей ее фигуры вокруг оси, лежащей в плоскости этой фигуры и совпадающей с осью входного и выходного каналов, разбита на две части, и радиус профиля первой части, примыкающей к острой кромке выходного отверстия камеры, меньше радиуса профиля второй части, что образует нисходящую по ходу течения жидкости по поверхности вихревой камеры ступеньку.1. The generator of hydrodynamic vibrations, containing a series-connected input channel of annular cross-section in the form of a confuser with a coaxial conical insert-displacer located in it, a toroidal vortex chamber and an output channel, characterized in that an annular cavity connected to it is provided in front of the input channel, providing tangential inlet liquid in the channel, and on the surface of the conical propellant insert along the generatrix of the cone grooves with sharp edges are made, while the surface of the vortex chamber taught by the rotation of the figure forming it around an axis lying in the plane of this figure and coinciding with the axis of the input and output channels, is divided into two parts, and the radius of the profile of the first part adjacent to the sharp edge of the outlet of the chamber is less than the radius of the profile of the second part, which forms a downward along the course of the fluid along the surface of the vortex chamber a step. 2. Генератор гидродинамических колебаний по п. 1, отличающийся тем, что диаметр отверстия на выходе конфузорного входного канала и входного отверстия вихревой камеры равен (1,1-1,2) D - диметра выходного отверстия вихревой камеры, а расстояние между кромками входного и выходного отверстий камеры равно примерно 0,7 D, ступенька вихревой камеры имеют высоту, примерно равную 0,2 D, длина выходного канала примерно равна 2 D, при этом на выходе канал перегорожен по диаметру пластиной, имеющей форму клина в зоне выходного отверстия, острие клина направлено навстречу потоку жидкости, а пластина закреплена в прорези диффузора, примыкающего к отверстию выходного канала и закрытого крышкой, обеспечивающей тангенциальный отвод жидкости из реактора через отверстие в боковой стенке крышки.2. The hydrodynamic oscillation generator according to claim 1, characterized in that the diameter of the hole at the outlet of the confuser inlet channel and the inlet of the vortex chamber is (1.1-1.2) D is the diameter of the outlet of the vortex chamber, and the distance between the edges of the inlet and the outlet of the chamber is approximately 0.7 D, the step of the vortex chamber has a height of approximately 0.2 D, the length of the outlet channel is approximately 2 D, while the outlet is blocked by a diameter wedge-shaped plate in the area of the outlet, the tip wedge directed towards the fluid flow, and the plate is fixed in the slots of the diffuser, adjacent to the opening of the outlet channel and closed by a lid, providing tangential discharge of liquid from the reactor through the hole in the side wall of the lid.
RU2018127053U 2018-07-23 2018-07-23 HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR RU185656U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127053U RU185656U1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127053U RU185656U1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185656U1 true RU185656U1 (en) 2018-12-14

Family

ID=64754354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127053U RU185656U1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185656U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911858A (en) * 1974-05-31 1975-10-14 United Technologies Corp Vortex acoustic oscillator
RU2060364C1 (en) * 1992-12-30 1996-05-20 Государственное предприятие "Ямбурггаздобыча" Well-type self-controlled gas-hydrodynamic emitter- disperser
RU2162376C1 (en) * 1999-08-02 2001-01-27 Ружицкий Владимир Петрович Vortex acoustic generator
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3911858A (en) * 1974-05-31 1975-10-14 United Technologies Corp Vortex acoustic oscillator
RU2060364C1 (en) * 1992-12-30 1996-05-20 Государственное предприятие "Ямбурггаздобыча" Well-type self-controlled gas-hydrodynamic emitter- disperser
RU2162376C1 (en) * 1999-08-02 2001-01-27 Ружицкий Владимир Петрович Vortex acoustic generator
RU2506127C1 (en) * 2012-09-21 2014-02-10 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method of jet-acoustic disintegration of hydraulic mix mineral component and hydrodynamic generator of acoustic oscillations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3072579B1 (en) Cavitation device
RU2325959C2 (en) Hydrodynamic generator of ultrasonic acoustic vibrations and method of its generating
WO2006068537A1 (en) Method for heat-mass-energy exchange and device for carrying out said method
RU185656U1 (en) HYDRODYNAMIC OSCILLATOR GENERATOR
JPH06257371A (en) Purifier for hole peripheral section
KR101874897B1 (en) swirl type micro buble generating device
RU2267364C1 (en) Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations
RU2694774C1 (en) Rotary pulsation device
US10233097B2 (en) Liquid treatment apparatus with ring vortex processor and method of using same
US3233872A (en) Acoustic processing method and means
RU2550609C1 (en) Mixing-activating device for liquid media
RU2393391C1 (en) Rotor cavitation vortex pump-heat generator
RU2610803C1 (en) Centrifugal pump runner
RU2231004C1 (en) Rotary cavitation pump-heat generator
RU2296612C2 (en) Hydroacoustic homogenizer for multi-component and multi-phase media
RU2284229C2 (en) Sonar syren
RU159457U1 (en) ROTARY PULSE UNIT
RU2321448C2 (en) Rotor milling-disperser
RU2279018C1 (en) Vortex type heat generator of hydraulic system
RU2304019C2 (en) Cavitation mixer
RU2403963C1 (en) Rotary apparatus
RU2032325C1 (en) Homogenizer for multi-component liquid products
RU2503896C2 (en) Device for heating liquids
RU2304261C1 (en) Method and device for heat and mass exchange
RU2139120C1 (en) Liquid degasser