RU2170146C2

RU2170146C2 - Rotor generator of elastic vibrations

Info

Publication number: RU2170146C2
Application number: RU99102928A
Authority: RU
Inventors: В.П. Ружицкий; А.М. Балабышко; А.И. Зимин; А.Н. Ракитин
Original assignee: Ружицкий Владимир Петрович; Балабышко Александр Михайлович; Зимин Алексей Иванович; Ракитин Александр Николаевич
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: acoustic engineering, applicable for identification of mass transfer processes. SUBSTANCE: the rotor generator of elastic vibrations has coaxial hollow rotor and stator made in the form of a cone (axial type truncated cone) with holes in their side walls. The cross-section of the outlet and inlet holes represents a trapezoid, whose lateral sides are positioned in the generating line of the lateral surfaces of the rotor and stator and intersect in one point. EFFECT: enhanced intensity of vibrations due to the matching of the shape of section of the holes and the shape of the lateral surface of the rotor and stator. 2 dwg

Description

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для интенсификации массообменных процессов. The invention relates to acoustic technology and can be used to intensify mass transfer processes.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является гидроакустическая сирена (см. авт.св. N 1503895), содержащая корпус с входными и выходными патрубками и коаксиально установленные в нем конические ротор и статор с отверстиями на конических поверхностях, отличающаяся тем, что она снабжена лопатками, закрепленными на внутренней поверхности ротора, и шарами, размещенными между торцами ротора и статора. Недостатком этого изобретения являются невысокая надежность работы и недостаточная интенсивность упругих колебаний. The closest analogue of the claimed invention is a hydroacoustic siren (see ed. St. N 1503895), comprising a housing with inlet and outlet nozzles and a conical rotor and a stator coaxially installed in it with holes on the conical surfaces, characterized in that it is equipped with blades fixed on the inner surface of the rotor, and balls placed between the ends of the rotor and stator. The disadvantage of this invention is the low reliability and insufficient intensity of elastic vibrations.

Цель изобретения - повышение интенсивности колебаний за счет согласования формы сечения отверстий и формы боковой поверхности ротора и статора. The purpose of the invention is to increase the intensity of vibrations by matching the shape of the cross section of the holes and the shape of the side surface of the rotor and stator.

Поставленная цель достигается тем, что роторный генератор упругих колебаний содержит полые коаксиальные ротор и статор в виде усеченных конусов с отверстиями в их боковых стенках, имеющими поперечное сечение в виде трапеций (равнобедренных). При этом боковые стороны трапециевидных входных и выходных отверстий и образующие боковых поверхностей ротора и статора пересечены в одной точке. This goal is achieved in that the rotary generator of elastic vibrations contains a hollow coaxial rotor and stator in the form of truncated cones with holes in their side walls having a cross section in the form of trapezoid (isosceles). In this case, the sides of the trapezoidal inlet and outlet openings and the generatrixes of the side surfaces of the rotor and stator are intersected at one point.

Предложенное техническое решение обладает новизной и существенными отличиями, т.к. анализ известных в научно-технической патентной литературе роторных генераторов упругих колебаний не позволил выявить технические решения с аналогичными или теми же существенными признаками. The proposed technical solution has novelty and significant differences, because An analysis of rotary generators of elastic oscillations known in the scientific and technical patent literature did not reveal technical solutions with the same or the same essential features.

На фиг. 1 представлен продольный разрез роторного генератора упругих колебаний. На фиг. 2 представлен фрагмент развертки боковых поверхностей ротора и статора для двух случаев: а) прямоугольное сечение отверстий; б) трапециевидное сечение отверстий. Там же даны соответствующие графики зависимости скорости течения рабочей среды через отверстия ротора и статора от времени и производной скорости по времени (dv ~ P(t), где P - акустическое давление). In FIG. 1 shows a longitudinal section through a rotor generator of elastic vibrations. In FIG. 2 shows a fragment of a scan of the lateral surfaces of the rotor and stator for two cases: a) a rectangular section of the holes; b) trapezoidal section of the holes. The corresponding graphs of the dependence of the flow velocity of the working medium through the rotor and stator openings on time and the time derivative of the velocity (dv ~ P (t), where P is the acoustic pressure) are also given there.

Роторный генератор упругих колебаний содержит (фиг. 1) ротор 1 с отверстиями 2 в его боковой стенке, статор 3 с отверстиями 4 в его боковой стенке, входной патрубок 5, вал привода 6. The rotary generator of elastic vibrations contains (Fig. 1) a rotor 1 with holes 2 in its side wall, a stator 3 with holes 4 in its side wall, inlet pipe 5, drive shaft 6.

Роторный генератор упругих колебаний работает следующим образом. Рабочая среда через входной патрубок 5 поступает внутрь полости ротора 1, вращающегося при помощи вала 6 с некоторой угловой скоростью. При совпадении отверстий 2 ротора 1 с отверстиями 4 статора 3 рабочая среда перетекает из полости ротора через эти отверстия в окружающую среду. При этом скорость и ускорение рабочей среды в отверстиях меняется так, как показано на фиг. 2а. При выполнении отверстий с трапециевидным поперечным сечением совмещение и рассовмещение отверстий происходит одновременно по всей высоте h трапеции. Поэтому течение рабочей среды начинается и заканчивается более резко, чем в случае, когда форма сечения - прямоугольник, процессы разгона и торможения рабочей среды занимают большее время, что вызывает уменьшение глубины модуляции течения. При плавном сопряжении оснований и боковых сторон трапеции среднее гидравлическое сопротивление генератора уменьшается и уменьшаются затраты энергии. Выполнение отверстий в виде трапеций наиболее эффективно в роторных аппаратах аксиального типа. A rotary generator of elastic vibrations operates as follows. The working medium through the inlet pipe 5 enters the cavity of the rotor 1, rotating using the shaft 6 with a certain angular velocity. With the coincidence of the holes 2 of the rotor 1 with the holes 4 of the stator 3, the working medium flows from the cavity of the rotor through these holes into the environment. In this case, the speed and acceleration of the working medium in the holes changes as shown in FIG. 2a. When making holes with a trapezoidal cross-section, the alignment and misalignment of the holes occurs simultaneously along the entire height h of the trapezoid. Therefore, the flow of the working medium begins and ends more sharply than in the case when the cross-sectional shape is a rectangle, the processes of acceleration and deceleration of the working medium take longer, which causes a decrease in the depth of modulation of the flow. With smooth conjugation of the bases and sides of the trapezoid, the average hydraulic resistance of the generator decreases and energy costs are reduced. The implementation of the holes in the form of trapezoidal is most effective in rotary apparatus of the axial type.

Claims

A rotary generator of elastic vibrations, containing coaxial coaxial hollow rotor and stator, made in the form of a cone (truncated axial type cone) with holes in their side walls, characterized in that the cross section of the outlet and inlet openings is a trapezoid, the sides of which are located along the generatrix the lateral surfaces of the rotor and stator and are crossed at one point.