RU2045352C1

RU2045352C1 - Method for liquid discharge and device for its realization

Info

Publication number: RU2045352C1
Application number: RU93025529A
Authority: RU
Inventors: В.Ю. Анисимов; Э.В. Борисов
Original assignee: Индивидуальное частное предприятие Анисимовой "АЛС"
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: forced discharge of liquid from vessels. SUBSTANCE: in liquid discharge, the direction of current swirling is selected opposite to direction of acceleration. Outlet is cylindrical in shape with axis coinciding with longitudinal axis in direction of discharge. Swirling is made by generating lines of tractrix shape mirror reflected relative to direction of discharge and displaced relative to longitudinal axis in direction of discharge through value of radius of base of outlet. Swirling trajectory is selected in form of curve circumscribed by the end of radius-vector whose beginning lies on the longitudinal axis. Relation between modulus of its value and angle of its turn ranging within 0 to 270 deg. is of tractrix shape with parameter of difference of maximum distance of generating lines from longitudinal axis and value of radius of base of discharge outlet and with displacement through value of radius of this base. Device for liquid discharge has funnel hollow body whose vertical generating lines are of tractrix shape. Outlet is made cylindrical. Means for swirling is made in form of blades uniformly attached to body inner surface. Each blade is curved in shape circumscribed by end of radius-vector whose beginning lies on longitudinal axis. Relation between modulus of value of radius-vector and angle of its turn lying within 0 to 270 deg. is taken in form of tractrix with parameter of difference of body inlet radius and radius of outlet. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для форсированного слива жидкости из емкостей. The invention relates to hydraulic engineering and can be used for forced discharge of liquid from containers.

Известен способ, включающий слив воды из трубопроводов в емкость с последующим направлением в дождевальные насадки. Недостатком способа является относительно низкая интенсивность слива. A known method, including the discharge of water from pipelines into a tank with a subsequent direction in the sprinkler nozzles. The disadvantage of this method is the relatively low intensity of the drain.

Известно устройство с улиткообразным в поперечном сечении корпусом, имеющим входной с лопатками на внутренней поверхности и выходной патрубки. Недостатком устройства является относительно высокая сложность, вызванная улиткообразной формой корпуса. A device with a cochlea-shaped cross-sectional body having an inlet with blades on the inner surface and an outlet pipe is known. The disadvantage of this device is the relatively high complexity caused by the cochlear shape of the case.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ слива жидкости путем разделения жидкости на потоки, равного закручивания их относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска. Недостатком известного способа является относительно низкая интенсивность слива, вызванная неоптимальным воздействием закрученных потоков. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of draining the liquid by dividing the liquid into streams, equal twisting them relative to the longitudinal axis in the direction of release, followed by bringing the swirling flows into the interaction in the field of release. The disadvantage of this method is the relatively low intensity of the discharge caused by the non-optimal effect of swirling flows.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение интенсивности слива. The technical result of the proposed method is to increase the intensity of the drain.

Указанный технический результат достигается в способе слива жидкости путем разделения жидкости на потоки, равного закручивания их относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска, согласно изобретению, направление закручивания выбирают противоположным направлению кориолисова ускорения, область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производят по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса основания области выпуска, а траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концах радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, имеет форму трактрисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса основания области выпуска и со смещением на величину радиуса этого основания.The specified technical result is achieved in the method of draining the liquid by dividing the liquid into streams, equal swirling them relative to the longitudinal axis in the direction of release, followed by bringing the swirling flows into interaction in the outlet region, according to the invention, the direction of swirling is chosen opposite to the direction of the Coriolis acceleration, the outlet region is chosen cylindrical with an axis coinciding with the longitudinal axis in the exhaust direction, twisting is carried out along generators having the form of a track tris, mirrored relative to the direction of release and offset relative to the longitudinal axis in the direction of release by the radius of the base of the outlet region, and the trajectory of twisting is chosen in the form of a curve described by the ends of the radius vector, the beginning of which lies on the longitudinal axis, and the magnitude of the magnitude its rotation, lying in the range from 0 to 270 ^about , has the form of a tractor with a parameter of the difference between the maximum distance of the generators from the longitudinal axis and the radius of the base of the outlet region and with an offset by the radius of this base.

Также наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для слива жидкости, содержащее полый корпус с выходным участком и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка. Недостатком известного устройства является относительно высокая сложность, обусловленная наличием центрального и периферийного каналов, а также относительно низкая интенсивность слива, вызванная взаимодействием потока центрального канала с периферийными. Also closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a device for draining a liquid containing a hollow body with an outlet section and means for swirling the flows relative to the longitudinal axis in the direction of the outlet section. A disadvantage of the known device is the relatively high complexity due to the presence of the central and peripheral channels, as well as the relatively low discharge intensity caused by the interaction of the flow of the central channel with the peripheral ones.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в упрощении устройства и повышении интенсивности слива. The technical result of the proposed device is to simplify the device and increase the intensity of the drain.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для слива жидкости, содержащем полый корпус с выходным участком и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка, согласно изобретению, полый корпус выполнен воронкообразным, образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок выполнен цилиндрическим, а средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса лопастей, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, выбрана в форме трактрисы с параметром разности входного радиуса корпуса и радиуса выходного участка.The specified technical result is achieved in that in a device for draining a fluid containing a hollow body with an outlet section and means for swirling the flows relative to the longitudinal axis in the direction of the outlet section, according to the invention, the hollow body is funnel-shaped, the generators of which are in the form of a tractor, the outlet section is cylindrical and the means for twisting is made in the form of blades uniformly fixed on the inner surface of the housing, the shape of each of which is selected in the form of a curve, are described aemoy end of the radius-vector, the start of which is located on the longitudinal axis, and the dependence of the modulus of its magnitude from its angle of rotation lying in the range from 0 to ^about 270, chosen to form a tractrix difference parameter input radius and housing outlet portion radius.

На фиг.1 представлено устройство для слива жидкости, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг.3 форма лопастей средства для закручивания; на фиг.4 зависимость модуля радиус-вектора от угла его поворота, описывающего форму лопасти. Figure 1 shows a device for draining a liquid, side view, section; in FIG. 2 same, top view; figure 3 the shape of the blades means for twisting; figure 4 the dependence of the module of the radius vector on the angle of rotation, describing the shape of the blade.

Устройство для слива жидкости содержит полый корпус 1 с выходным участком 2 и средство для закручивания потоков относительно продольной оси в направлении выходного участка 2. The device for draining the liquid contains a hollow body 1 with the outlet section 2 and means for swirling the flows relative to the longitudinal axis in the direction of the outlet section 2.

Полый корпус 1 выполнен воронкообразным, вертикальные образующие которого имеют форму трактрис, выходной участок 2 выполнен цилиндрической формы. The hollow body 1 is funnel-shaped, the vertical generators of which are in the form of a tractor, the outlet section 2 is cylindrical.

Средство для закручивания выполнено в виде равномерно закрепленных на внутренней поверхности корпуса 1 лопастей 3, форма каждой из которых выбрана в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого расположено на продольной оси, а зависимость модуля его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, выбрана в форме трактрисы с параметром разности входного радиуса R полого корпуса 1 и радиуса r выходного участка.The means for twisting is made in the form of blades 3 evenly fixed on the inner surface of the housing 1, the shape of each of which is selected in the form of a curve described by the end of the radius vector, the beginning of which is located on the longitudinal axis, and the dependence of the module of its rotation, lying in the range from 0 to 270 ^about , selected in the form of a tractor with a parameter of the difference of the input radius R of the hollow body 1 and the radius r of the output section.

Устройство для слива жидкости работает следующим образом. Устройство размещают в нижней части емкости (не показана), заполненной жидкостью и, как правило, вставляется в выпускное отверстие емкости. A device for draining the liquid works as follows. The device is placed in the lower part of the container (not shown) filled with liquid and, as a rule, is inserted into the outlet of the container.

Жидкость, поступая в верхнюю часть полого корпуса 1, разделяют на потоки, равно закручивают их с помощью лопастей 3 относительно продольной оси в направлении выпуска с последующим приведением закрученных потоков во взаимодействие в области выпуска в выходном участке 2 и выпускают наружу. The liquid entering the upper part of the hollow body 1 is divided into streams, they are equally twisted with the help of blades 3 relative to the longitudinal axis in the discharge direction, followed by bringing the swirling flows into interaction in the outlet region in the outlet section 2 and released outward.

Направление закручивания выбирают противоположным направлению кориолисова ускорения, область выпуска выбирают цилиндрической формы с осью, совпадающей с продольной осью в направлении выпуска, закручивание производят по образующим, имеющим форму трактрис, зеркально отраженных относительно направления выпуска и смещенных относительно продольной оси в направлении выпуска на величину радиуса r основания области выпуска выходного участка 2. The direction of twisting is chosen opposite to the direction of the Coriolis acceleration, the exhaust region is selected of a cylindrical shape with an axis coinciding with the longitudinal axis in the direction of exhaust, twisting is carried out along generators having the shape of tractresses, which are specularly reflected relative to the direction of exhaust and offset relative to the longitudinal axis in the direction of exhaust by a value of radius r foundations of the outlet area 2.

Траекторию закручивания выбирают в виде кривой, описываемой концом радиус-вектора, начало которого лежит на продольной оси, а зависимость модуля его величины от угла его поворота, лежащего в интервале от 0 до 270^о, имеет форму трактрисы с параметром разности максимального удаления образующих от продольной оси и величины радиуса r основания области выпуска выходного участка 2 и со смещением на величину радиуса r этого основания.The trajectory of twist is selected in the form of a curve described by the radius vector end, the beginning of which lies on the longitudinal axis, and the dependence of the modulus of its value from the rotation angle lying in the range from 0 to ²⁷⁰ °, has a tractrix shape with a maximum distance difference parameter forming the longitudinal the axis and the radius r of the base of the outlet region of the output portion 2 and with an offset by the radius r of this base.

Благодаря закручиванию жидкости возникает избыточное динамическое давление, что приводит к ускорению выпуска жидкости. При малом объеме оставшейся жидкости направление вращения противоположно направлению кориолисова ускорения, поэтому ухудшаются условия засасывания воздуха в выпускное отверстие и снижение интенсивности выпуска происходит в меньшей степени. Указанные факторы приводят к повышению скорости выпуска жидкости. Due to the twisting of the liquid, excessive dynamic pressure occurs, which leads to an acceleration of the release of liquid. With a small volume of the remaining liquid, the direction of rotation is opposite to the direction of Coriolis acceleration, therefore, the conditions for sucking air into the outlet are worsened, and the decrease in the intensity of the discharge occurs to a lesser extent. These factors lead to an increase in the rate of fluid release.

Claims

1. The method of draining the liquid by dividing the liquid into flows of equal swirling them relative to the longitudinal axis in the direction of release, followed by bringing the swirling flows into the interaction in the exhaust region, characterized in that the direction of swirling is chosen opposite to the direction of the Korean acceleration, the exhaust region is chosen cylindrical with an axis, coinciding with the longitudinal axis in the direction of release, the twisting produces on generators having the shape of tractors, mirror-image relative to the direction of the outlet and displaced relative to the longitudinal axis in the direction of the outlet by the radius of the base of the outlet region, and the twist path is chosen in the form of a curve described by the end of the radius vector whose origin lies on the longitudinal axis, and the magnitude of its magnitude depends on its rotation angle lying in the interval from 0 to 270 ^o , has the form of a tractor with a parameter of the difference between the maximum distance of the generatrix from the longitudinal axis and the radius of the base of the outlet region and with an offset by the radius of this base.

2. A device for draining a fluid containing a hollow body with an outlet section and means for swirling flows relative to the longitudinal axis in the direction of the outlet section, characterized in that the hollow body is funnel-shaped, the vertical generators of which are in the form of a tractor, the outlet section is cylindrical, and the means for twisting is made in the form of blades uniformly fixed on the inner surface of the body, the shape of each of which is selected in the form of a curve described by the end of the radius vector, the beginning of which It is located on the longitudinal axis, and the dependence of its magnitude on the angle of rotation, lying in the range from 0 to 270 ^o , is selected in the form of a tractor with the parameter of the difference between the input radius of the housing and the radius of the output section.