RU2002981C1 - Method of generating twisted flows - Google Patents
Method of generating twisted flowsInfo
- Publication number
- RU2002981C1 RU2002981C1 SU5034624A RU2002981C1 RU 2002981 C1 RU2002981 C1 RU 2002981C1 SU 5034624 A SU5034624 A SU 5034624A RU 2002981 C1 RU2002981 C1 RU 2002981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- jets
- fusion
- region
- along
- formation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Использование: ветроэнергетика дл формировани закрученных потоков. Сущность изобретени : способ формировани закрученных потокоз реализуетс в устройстве, содержащем кожух, щели , криволинейные направл ющие, область сли ни 1 ил.Usage: wind power to form swirling flows. SUMMARY OF THE INVENTION: a method for forming swirling streams is implemented in a device comprising a casing, slots, curved guides, a merging area of 1 sludge.
Description
Изобретение относитс к ветроэнергетике и может быть использовано дл форми- ровани закрученных потоков газообразных и жидких сред с целью преобразовани энергии ветра в другие виды энергии.The invention relates to wind energy and can be used to form swirling flows of gaseous and liquid media in order to convert wind energy into other forms of energy.
Известен способ, заключающийс в формировании нескольких струй сплошной среды во встречно-радиальных направлени х с их последующим сли нием путем их направлени по траектори м, описываемым соотношени миA known method is to form several jets of a continuous medium in opposite radial directions with their subsequent merging by their direction along the paths described by the relations
7 С ,7 s
1 1Г rf1 1G rf
fJL (rfJL (r
RSRS
где п, Zi и (fi - радиальна , продольна и азимутальна координаты произвольной точки траектории 1-й частицы струи сплошной среды;where n, Zi, and (fi are the radial, longitudinal, and azimuthal coordinates of an arbitrary point on the trajectory of the first particle of the stream of a continuous medium;
RO и R - рассто ни вдоль встречно-радиальных направлений до точки их пересечени от точки начала закручивани частиц сплошной среды и от точки конца закручи- еани частиц сплошной среды соответственно;RO and R are the distances along the radially opposite directions to the point of their intersection from the point of start of swirling particles of a continuous medium and from the point of end twist of particles of a continuous medium, respectively;
С - посто нна величина;C is a constant value;
Vfl и VT - компоненты состаал ющих скоростей движени частиц сплошной среды , сформированного потока на радиусе R;Vfl and VT are the components of the constituent velocities of the particles of the continuous medium formed by the flow at a radius R;
- азимутальна координата частиц сплошной среды в момент начала ее. закручивани . - the azimuthal coordinate of the particles of a continuous medium at the time it begins. twisting.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ, заключающийс в формировании нескольких струй сплошной среды во встречно-радиальных направлени х с их п.о- следующим сли нием.Closest to the proposed method is the method of forming several jets of a continuous medium in opposite radial directions with their opposite merging.
Недостатком способа вл етс относительно большие энергетические потери при формировании закрученных потоков, обусловленные неоптимальностью траектории движени частиц по материальным направл ющим и неучетом конечной в зкости сплошных сред. Поэтому дл таких сред как воздух и вода реализаци способа в реальных устройствах приводит к большим потер м энергии и соответственно низкому КПД устройств. К тому же результату приводит и отсутствие рекомендаций по оптимальному сли нию струй и о длине пути движени по траектори м.The disadvantage of this method is the relatively large energy losses during the formation of swirling flows, due to the non-optimal path of the particles along the material guides and the neglect of the final viscosity of continuous media. Therefore, for environments such as air and water, the implementation of the method in real devices leads to large energy losses and, accordingly, low efficiency of the devices. The lack of recommendations on optimal jet fusion and on the length of the path along the paths leads to the same result.
Требуемый технический результат заключаетс Б уменьшении энергетических потерь на формирование и поддержание закрученных потоков.The required technical result is to reduce energy losses for the formation and maintenance of swirling flows.
Требуемый технический результат достигаетс тем, что в способе, заключающемс в формировании струй сплошной среды в радиальном направлении с последующимThe required technical result is achieved in that in the method, which consists in the formation of jets of a continuous medium in the radial direction, followed by
их сли нием в области сли ни путем направлени частиц этих струй по заданным траектори м, радиальную координату произвольной точки траектории 1-й частицы измен ют пр мо пропорционально ее азимутальной координате, азимутальную координату измен ют по закону кривой второго пор дка, формирование струй сплошной среды производ т у основани области сли ни на рассто нии от продольной оси, равной ее высоте, а сли ние струй производ т путем равномерного распределени концов струй по боковым границам области сли ни .their fusion in the region of fusion by the direction of the particles of these jets along predetermined paths, the radial coordinate of an arbitrary point on the path of the 1st particle is changed directly proportional to its azimuthal coordinate, the azimuthal coordinate is changed according to the law of the second order curve, the formation of continuous media jets they are produced at the base of the fusion region at a distance from the longitudinal axis equal to its height, and the fusion of the jets is performed by uniformly distributing the ends of the jets along the lateral boundaries of the fusion region.
Кроме того, требуемый технический результат достигаетс тем. что радиальную координату произвольной точки траектории 1-й частицы измен ют по линейной зависимости от азимутальной координаты, а азимутальную координату измен ют по законуIn addition, the required technical result is achieved by that. that the radial coordinate of an arbitrary point on the trajectory of the 1st particle is changed linearly with respect to the azimuthal coordinate, and the azimuthal coordinate is changed according to the law
у k(x2-2x), где k - коэффициент, пропорциональный скорости движени сплошной среды у основани области сли ни . Значение коэффициента k зависит от большого числа факторов, подбираетс экспериментально и в частном случае k 1.k (x2-2x), where k is a coefficient proportional to the speed of the continuous medium at the base of the confluence region. The value of the coefficient k depends on a large number of factors; it is selected experimentally and, in a particular case, k 1.
На чертеже представлена конструкци устройства, реализующего предлагаемый способ.The drawing shows the design of a device that implements the proposed method.
Устройство содержит полый сужающийс кожух 1 высотой Н, в нижнем основании с радиусом RO которого выполнены щели 2, к которым прикреплены криволинейные направл ющие 3, концы которых направлены по образующей цилиндру радиуса R(R R0).The device comprises a hollow tapering casing 1 of height H, in the lower base with a radius RO of which slots 2 are made, to which curvilinear guides 3 are attached, the ends of which are directed along a cylinder of radius R (R R0).
равного радиусу верхнего сечени кожуха 1. Концы направл ющих 3 равномерно распределены по границам области А сли ни , имеющей форму цилиндра. При этом криволинейные направл ющие 3 имеют форму,equal to the radius of the upper cross section of the casing 1. The ends of the guides 3 are evenly distributed along the boundaries of the cylinder shaped region A of the merging. In this case, the curved guides 3 have the form
повтор ющую в проекции на основание области 3 сли ни спираль Архимеда, а в проекции в перпендикул рной ему плоскости - кривую второго пор дка. .repeating in the projection onto the base of region 3 the Archimedes spiral is merged, and in the projection in the plane perpendicular to it, a second-order curve. .
Операции способа реализуютс следующим образом.The method steps are implemented as follows.
Газ, жидкость или многокомпонентна смесь (далее рабоча среда) под воздействием избыточного давлени поступает че- рез щели 2 в криволинейные направл ющие 3, в начале которых формируютс радиальные струи рабочей среды. Частицы этих струй, двига сь далее по криволинейным направл ющим 3, приобретают скорости и направлени движени в соответствии сGas, liquid or a multicomponent mixture (hereinafter referred to as the working medium) under the influence of excessive pressure enters through the slots 2 into curved guides 3, at the beginning of which radial jets of the working medium are formed. Particles of these jets, moving further along curved guides 3, acquire speeds and directions of motion in accordance with
приведенными выше соотношени ми, и слива сь, образуют емерчеобразный поток.by the above ratios, and merging, form an emery flow.
Благодар тому, что сли ние струй производ т при равномерном распределении их концов по границам области сли ни , то, как показали экспериментальные исследовани , обеспечиваютс оптимальные услови взаимодействи струй при образовании закрученного потока. Это приводит к уменьшению потерь энергии и ее увеличению в закрученном потоке.Due to the fact that the fusion of the jets is carried out with a uniform distribution of their ends along the boundaries of the merging region, experimental studies have shown that optimal conditions for the interaction of the jets during the formation of a swirling flow are provided. This leads to a decrease in energy loss and its increase in a swirling flow.
Кроме того, при движении струй по траектори м , имеющим в проекции форму спирали Архимеда, а изменение по высоте в направлении развити закрученного потока также в соответствии с результатами экспериментальных исследований, обеспечиваютс наилучшие услови дл передачи энергии сплошной среды в закрученный поток . При этом, чем выше внешнее давление In addition, when the jets move along trajectories that have a projection in the shape of an Archimedes spiral, and a change in height in the direction of development of the swirl flow also in accordance with the results of experimental studies, the best conditions are provided for transferring the energy of a continuous medium into a swirl flow. Moreover, the higher the external pressure
(скорость движени внешней среды), тем круче движение струй вдоль продольной составл ющей . При движении струй в направл ющих , обеспечивающих их свертку в закрученный поток, с одной стороны, происходит формирование условий дл наилучшей отдачи энергии сплошной среды в энергию закрученного потока, но, с другой стороны, происход т потери энергии сплошной среды в направл ющих. Экспериментально установлено, что при начале формировани струй на рассто ни х от оси, равных высоте области сли ни , обеспечиваетс оптимальна длительность движени струй по направл ющим, при которых обеспечиваетс максимальна отдача энергии сплошной среды в энергию закрученного потока.(velocity of the environment), the steeper the movement of the jets along the longitudinal component. When the jets move in the guides that ensure their convolution into a swirling flow, on the one hand, conditions are formed for the best transfer of the energy of the continuous medium to the energy of the swirling flow, but, on the other hand, the energy of the continuous medium in the guides is lost. It has been experimentally established that, at the start of the formation of jets at distances from the axis equal to the height of the confluence region, the optimal duration of the jets along the guides is provided, at which the maximum energy transfer of the continuous medium to the swirl flow energy is ensured.
(56) Патент США NJ 400/596, кл. F 23 D 13/12,1977.(56) U.S. Patent NJ 400/596, cl. F 23 D 13 / 12.1977.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034624 RU2002981C1 (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Method of generating twisted flows |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5034624 RU2002981C1 (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Method of generating twisted flows |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002981C1 true RU2002981C1 (en) | 1993-11-15 |
Family
ID=21600482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5034624 RU2002981C1 (en) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | Method of generating twisted flows |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2002981C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ300612B6 (en) * | 2001-04-05 | 2009-07-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Particle-optical apparatus for changing trajectories of charged particles, particle-optical illumination apparatus, imaging system and process for producing structural component |
-
1992
- 1992-03-27 RU SU5034624 patent/RU2002981C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ300612B6 (en) * | 2001-04-05 | 2009-07-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Particle-optical apparatus for changing trajectories of charged particles, particle-optical illumination apparatus, imaging system and process for producing structural component |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4648215A (en) | Method and apparatus for forming a high velocity liquid abrasive jet | |
DE60213442T2 (en) | CYCLONE SEPARATOR WITH SWIVEL GENERATOR IN THE INLET AREA | |
CA1231235A (en) | Method and apparatus for forming a high velocity liquid abrasive jet | |
US3920187A (en) | Spray head | |
US3774843A (en) | Snow gun | |
RU2002981C1 (en) | Method of generating twisted flows | |
RU1779283C (en) | Method for inducing twisted flows of continua | |
SU1653853A1 (en) | Method and apparatus for air spraying of liquid | |
CN112827687B (en) | Spiral pipeline oscillation atomizer based on bionic surface | |
SU1634308A1 (en) | Liquid-gas mixer | |
RU2359743C1 (en) | Method and device for mixing fluids | |
SU1240968A1 (en) | Device for changing characteristics of flow in channel | |
RU2052671C1 (en) | Hydraulic vortex compressor | |
SU656646A1 (en) | Gas-scrubbing apparatus | |
RU1813532C (en) | Method of mixing gas flows | |
SU1241007A1 (en) | Disperser | |
SU1430069A1 (en) | Centrifugal separator for extracting drops of liquid from gas flow | |
SU939102A1 (en) | Centrifugal injection nozzle | |
SU1256778A1 (en) | Apparatus for mixing liquids | |
RU2043568C1 (en) | Gas-liquid atomizer with two-stage supply of atomizing agent | |
SU1176967A1 (en) | Acoustic liquid sprayer | |
SU1026738A1 (en) | Liquid sprayer | |
RU1813482C (en) | Apparatus for injecting demulsifier into oil flow | |
RU2065984C1 (en) | Vortex nozzle | |
EP0253041B1 (en) | Improved atomizer for a liquid fuel burner |