RU2067229C1

RU2067229C1 - Cavity resonator

Info

Publication number: RU2067229C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Александрович Сайпеев
Original assignee: Геннадий Александрович Сайпеев
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1992-10-01
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: hydrodynamics. SUBSTANCE: cavity resonator has bent passageway and inlet and outlet openings. One of the walls is convex and the other is concave. The ratio of the length of the convex wall to the length of the concave wall is 1.2-2.0. The cross- section of the inlet opening is greater than the cross- section of the outlet opening. The resonance device for cutting the flow off is mounted at the outlet opening. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидродинамике и может быть использовано в массообменных аппаратах и смесителях при диспергирования рудных и нерудных материалов. The invention relates to hydrodynamics and can be used in mass transfer apparatus and mixers for the dispersion of ore and non-metallic materials.

Известен вихревой усилитель, содержащий рабочую камеру с радиальными каналами питания и осевым выходным каналом в рабочей камере, где концентрично осевому выходному каналу установлена поворотная кольцевая втулка с окнами, расположенными против каналов питания (а.с. СССР N 438810, кл. F 15 C 1/14, 1973). Known vortex amplifier containing a working chamber with radial power channels and an axial output channel in the working chamber, where a rotary annular sleeve is installed concentrically to the axial output channel with windows located opposite the power channels (AS USSR N 438810, class F 15 C 1 / 14, 1973).

В известной конструкции не выполняется условие безотрывного течения вследствие плохой гидравлической формы проточной части гидравлического канала, что увеличивает потери напора и при фиксированном перепаде давления приводит к снижению расходной характеристики. In the known construction, the condition of continuous flow is not fulfilled due to the poor hydraulic shape of the flowing part of the hydraulic channel, which increases the pressure loss and at a fixed pressure drop leads to a decrease in flow characteristics.

Известен вихревой усилитель (полый объемный резонатор), содержащий осевой выходной канал, выполненный диффузорно-конфузорным с кpиволинейной стенкой, причем расстояние от входного до переходного сечения выходного канала вдоль его оси составляет 6,45-6,5 диаметра входного сечения, а отношение площади переходного сечения к площади входного сечения 6,15-6,20 (а.с. СССР N 739261, кл. F 15 C 1/14, F 15 D 1/06, 1977). Known vortex amplifier (hollow cavity resonator) containing an axial output channel made diffuser-confusor with a curved wall, and the distance from the input to the transitional section of the output channel along its axis is 6.45-6.5 diameter of the input section, and the ratio of the transitional area cross-sections to the inlet cross-sectional area of 6.15-6.20 (USSR AS N 739261, class F 15 C 1/14, F 15 D 1/06, 1977).

Известная конструкция не обеспечивает диапазон колебаний полого резонатора в спектре дозвуковых частот, что не позволяет получить достаточную степень измельчения перерабатываемого материала (минерала). The known design does not provide a range of oscillations of the hollow resonator in the spectrum of subsonic frequencies, which does not allow to obtain a sufficient degree of grinding of the processed material (mineral).

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке гидроударного объемного резонатора. The problem to which the invention is directed, is to develop a hydroshock cavity resonator.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, выражается в получении устойчивой турбулентности в гидродинамическом потоке за счет постоянства резонансной амплитуды колебаний. The technical result that can be obtained by using the invention is expressed in obtaining stable turbulence in the hydrodynamic flow due to the constancy of the resonant amplitude of the oscillations.

Это достигается тем, что в предложенном полом объемном резонаторе, содержащем кривоосный канал с изогнутыми стенками, одна из которых выполнена выпуклой, а другая вогнутой, входным и выходным отверстиями, согласно изобретению соотношение длин выпуклой и вогнутой стенок составляет 1,1-2,0, а сечение входного отверстия больше сечения выходного отверстия, около которого установлен резонансный потокопрерыватель. This is achieved by the fact that in the proposed hollow cavity resonator containing a curved channel with curved walls, one of which is convex and the other concave, inlet and outlet, according to the invention, the ratio of the lengths of the convex and concave walls is 1.1-2.0, and the cross section of the inlet is larger than the cross section of the outlet, near which a resonant flow interrupter is installed.

Сущность изобретения заключается в получении постоянной максимальной амплитуды колебаний импульсов давлений во всем объеме резонатора за счет возникающих при перекрывании выходного отверстия гидравлических ударов в жидкости в дозвуковом диапазоне (скорость звуковых волн в жидкости (воде) 1500 м/с. The essence of the invention is to obtain a constant maximum amplitude of oscillations of pressure pulses in the entire volume of the resonator due to the occurrence of hydraulic shocks in the liquid in the subsonic range when the outlet is blocked (the speed of sound waves in a liquid (water) is 1500 m / s.

Выполнение одной из стенок резонатора выпуклой, а противоположной стенки вогнутой (т.е. форма ограничивающей поверхности представляет собой изогнутую полость переменного сечения) обеспечивает малое сопротивление протекающему по нему гидродинамическому потоку (улучшает гидродинамические параметры). The execution of one of the cavity walls is convex, and the opposite wall is concave (i.e., the shape of the bounding surface is a curved cavity of variable cross section) provides low resistance to the hydrodynamic flow flowing through it (improves hydrodynamic parameters).

Cоотношение длин выпуклой и вогнутой стенок (1,1-2,0) обеспечивает образование "язычка" на входе объемного резонатора. Такая выступающая часть резонатора служит возбудителем низкочастотного спектра колебаний. The ratio of the lengths of the convex and concave walls (1.1–2.0) ensures the formation of a “tongue” at the input of the volume resonator. Such a protruding part of the resonator serves as the causative agent of the low-frequency oscillation spectrum.

Выполнение сечения входного отверстия больше сечения выходного отверстия обеспечивает ускорение гидродинамического потока. Входное и выходное отверстия могут быть выполнены в виде круга, эллипса, квадрата, ромба, различных многоугольников и т.п. The implementation of the cross section of the inlet larger than the cross section of the outlet ensures the acceleration of the hydrodynamic flow. The inlet and outlet can be made in the form of a circle, ellipse, square, rhombus, various polygons, etc.

Наличие около выходного отверстия резонансного потокопрерывателя обеспечивает создание мощных с постоянно высокой амплитудой импульсов давлений прямых гидравлических ударов в дозвуковом и звуковом диапазоне частот. The presence of a resonant flow interrupter near the outlet ensures the creation of powerful, with a constantly high amplitude, pressure pulses of direct hydraulic shocks in the subsonic and sound frequency ranges.

Вся совокупность заявляемых признаков обеспечивает в гидродинамической среде постоянную максимально возможную амплитуду за счет резонанса импульсов давлений, что создает устойчивую турбулентность. The whole combination of the claimed features provides in a hydrodynamic medium the constant maximum possible amplitude due to the resonance of pressure pulses, which creates stable turbulence.

На чертеже представлен полый объемный резонатор. The drawing shows a hollow cavity resonator.

Полый объемный резонатор имеет кривоосный канал 1, образованный изогнутыми стенками, при этом одна стенка выполнена выпуклой 2, другая стенка вогнутой 3, а разность длин выпуклой стенки 2 и вогнутой стенки 3 образует "язычок" 6 (возбудитель колебаний); входное отверстие 4 и выходное отверстие 5, около которого установлен резонансный потокопрерыватель 7. The hollow cavity resonator has a curvilinear channel 1 formed by curved walls, one wall being convex 2, the other concave 3 and the length difference between the convex wall 2 and the concave wall 3 forms a “tongue” 6 (vibration pathogen); the inlet 4 and the outlet 5, near which a resonant flow interrupter 7 is installed.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Во входное отверстие 4 объемного резонатора подается с определенной скоростью суспензия, например вода с частицами измельчаемого минерала, которая приводит в колебание "язычок" (выступ) 6, образованный стенками 2 и 3. "Язычок" 5 задает первоначальные колебания с небольшой амплитудой. По мере сужения кривоосного канала 1 поток жидкости ускоряется, вызывая тем самым увеличение колебаний стенок 2 и 3 резонатора, а следовательно, и отраженных волн. При перекрывании выходного отверстия 5 специальным устройством - резонансным потокопрерывателем 7 волны отражаются от прерывателя и идут навстречу гидродинамическому потоку суспензии, значительно усиливая импульсы давлений от гидравлических ударов, что способствует увеличению степени тонкого измельчения твердых частиц перерабатываемого материала в режиме "сжатие - разрежение". A suspension, for example, water with particles of ground mineral, which vibrates the “tongue” (protrusion) 6 formed by walls 2 and 3, is supplied at the inlet 4 of the cavity resonator at a certain speed. The “tongue” 5 defines the initial vibrations with a small amplitude. As narrowing the crankshaft channel 1, the fluid flow accelerates, thereby causing an increase in the oscillation of the walls 2 and 3 of the resonator, and therefore the reflected waves. When the outlet 5 is blocked by a special device - a resonant flow interrupter 7, the waves are reflected from the interrupter and go towards the hydrodynamic flow of the suspension, significantly increasing the pressure pulses from hydraulic shocks, which increases the degree of fine grinding of the solid particles of the processed material in the compression-rarefaction mode.

Claims

A hollow cavity resonator containing a curved channel with curved walls, one of which is convex and the other concave, inlet and outlet, characterized in that the ratio of the lengths of the convex and concave walls is 1.1 2.0, and the inlet cross section is larger than the cross section an outlet near which a resonant flow interrupter is mounted.