RU2175272C1 - Method and device for producing hydrodynamic action - Google Patents
Method and device for producing hydrodynamic action Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175272C1 RU2175272C1 RU2000105989A RU2000105989A RU2175272C1 RU 2175272 C1 RU2175272 C1 RU 2175272C1 RU 2000105989 A RU2000105989 A RU 2000105989A RU 2000105989 A RU2000105989 A RU 2000105989A RU 2175272 C1 RU2175272 C1 RU 2175272C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- flows
- axis
- rotation
- holes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прикладной гидродинамике и направлено на повышение эффективности струйного воздействия на объект обработки. Может быть использовано как элемент стиральных машин помпового типа, в моечных установках, гидромониторах. Изобретение применимо также в качестве гидромассажной головки (включая головки вихревых гидромассажных ванн по типу "Джакуззи") и в архитектуре в качестве раздаточного элемента фонтанов. The invention relates to applied hydrodynamics and is aimed at increasing the efficiency of jet impact on the processing object. It can be used as an element of pump-type washing machines, in washing installations, and hydraulic monitors. The invention is also applicable as a hydromassage head (including the heads of whirlpool whirlpool baths of the "Jacuzzi" type) and in architecture as a distributing element of fountains.
Известны вихревые форсунки раздаточных пистолетов моечных установок. К ним относятся, в частности, форсунки датских фирм "Klinett" и "NILFISK-GERNI A/S", итальянских фирм "SIBITEC" и "LAVORWASH", а также вращающаяся насадка TURBO BLASTER германской фирмы "OERTZEN". Первые четыре форсунки базируются на русском изобретении 50-х годов, сделанном профессором М.Г.Дубинским (а.с. СССР N 80765), а также на а.с. СССР N 848073, 696850 и 519891, развивающих первое изобретение. Последняя из упомянутых форсунок также заимствована из арсенала русской технической мысли (см. Мухачев В.М. Как рождаются изобретения. М.: Московский рабочий, 1968 г., стр. 87 - 92, рис. 20). Упомянутые форсунки эффективны при больших давлениях исходной жидкости (≥6 МПа), которое создается плунжерными насосами, что дорого для потребителя. Known vortex nozzles of dispensing guns washing systems. These include, in particular, the nozzles of the Danish companies "Klinett" and "NILFISK-GERNI A / S", the Italian companies "SIBITEC" and "LAVORWASH", as well as the rotating nozzle TURBO BLASTER of the German company "OERTZEN". The first four nozzles are based on the Russian invention of the 50s made by Professor M.G.Dubinsky (USSR AS N 80765), as well as on AS USSR N 848073, 696850 and 519891 developing the first invention. The last of the nozzles mentioned is also borrowed from the arsenal of Russian technical thought (see V. Mukhachev How inventions are born. M: Moscow Worker, 1968, p. 87 - 92, Fig. 20). The mentioned nozzles are effective at high pressures of the initial fluid (≥6 MPa), which is created by plunger pumps, which is expensive for the consumer.
Известен гидравлический пульсатор по а. с. СССР N 520460, содержащий корпус с цилиндрической полостью и радиальными впускным и выпускным окнами, вращающийся внутри корпуса золотник с профилированным распределительным окном. Истечение жидкости - прерывистое (за один оборот ротора-золотника на объект направляется только две струи, которые не имеют окружной составляющей скорости). Known hydraulic pulsator a. from. USSR N 520460, comprising a housing with a cylindrical cavity and radial inlet and outlet windows, a spool rotating inside the housing with a profiled distribution window. The fluid outflow is intermittent (for one revolution of the spool rotor, only two jets that do not have a peripheral velocity component are sent to the object).
Известна вихревая гидромассажная насадка по а.с. СССР N 1276340, содержащая подводящий патрубок, профилированный корпус с внутренним винтовым завихрителем и расточкой на выходе. Воздействие на объект обработки (кожные покровы человека) основано на возникновении между расточкой корпуса и кожным покровом торообразного вихря. Недостатки устройства состоят в узости зоны применимости (только вблизи кожного покрова, в качестве вихревой головки ванн типа "Джакуззи" непригодно). Known vortex hydromassage nozzle A.S. USSR N 1276340, containing a supply pipe, a profiled body with an internal screw swirl and a bore at the outlet. The impact on the processing object (human skin) is based on the occurrence of a toroidal vortex between the body bore and the skin. The disadvantages of the device are the narrowness of the zone of applicability (only near the skin, as a whirlpool head baths of the type "Jacuzzi" is unsuitable).
Известно применение гидравлических импульсных систем (ГИС) открытого типа для промывки от окалины полостей заготовок (Могендович Е.М. Гидравлические импульсные системы. Л.: Машиностроение, 1977 г., стр. 71 - 72). Генерация импульсов происходит за счет сжатия дополнительного воздушного потока рабочей жидкостью. Частота и продолжительность импульсов является функцией повышения давления воздуха, для подвода которого служит компрессор, что усложняет эксплуатацию и влечет нерациональный перерасход воды. It is known to use open-type hydraulic pulse systems (GIS) for flushing blanks from the scale (Mogendovich EM, Hydraulic pulse systems. L.: Mechanical Engineering, 1977, pp. 71 - 72). Pulse generation occurs due to the compression of the additional air flow by the working fluid. The frequency and duration of the pulses is a function of increasing the air pressure, which is supplied by a compressor, which complicates the operation and leads to irrational overspending of water.
Прототипом заявляемому изобретению является устройство по а.с. СССР N 1637451 (фигура 4 патентного описания), которое содержит следующие признаки, сходные с заявляемым изобретением: тракт подвода жидкости, ротор с приводом вращения, корпус с центральным и периферийными отверстиями. Центральное отверстие корпуса охватывает вал ротора, периферийные отверстия выполнены сквозными, их продольные оси параллельны оси вращения ротора. The prototype of the claimed invention is a device by.with. USSR N 1637451 (figure 4 of the patent description), which contains the following features similar to the claimed invention: a fluid supply path, a rotor with a rotation drive, a housing with central and peripheral holes. The central hole of the housing covers the rotor shaft, peripheral holes are made through, their longitudinal axis parallel to the axis of rotation of the rotor.
Известное устройство базируется на следующем способе гидродинамического воздействия: имеющую избыточное давление жидкость разделяют на отдельные потоки, которые затем закручивают, с помощью ротора генерируют волны давления, направляют потоки на объект воздействия. The known device is based on the following method of hydrodynamic effects: having excess pressure, the liquid is divided into separate flows, which are then twisted, using the rotor generate pressure waves, direct the flows to the object of influence.
У известного изобретения эффективность гидродинамического воздействия на объект обработки резко снижается по мере удаления объекта воздействия от переднего торца корпуса. Снижение эффективности происходит по экспоненциальной зависимости. Поэтому область использования мала (преимущественно для очистки стенок скважин). The known invention, the effectiveness of hydrodynamic effects on the processing object decreases sharply with the removal of the object of influence from the front end of the housing. The decrease in efficiency occurs exponentially. Therefore, the area of use is small (mainly for cleaning the walls of wells).
Задачей настоящего изобретения является усиление гидродинамического воздействия на объект обработки в широком диапазоне расстояний объекта от переднего торца корпуса, следовательно, радикальное увеличение возможностей и сферы применимости. The objective of the present invention is to enhance the hydrodynamic effects on the processing object in a wide range of distances of the object from the front end of the housing, therefore, a radical increase in the possibilities and scope of applicability.
Задача достигается тем, что в способе гидродинамического воздействия, согласно которому разделяют имеющую избыточное давление жидкость на отдельные потоки, закручивают потоки в вихревых камерах, в потоках генерируют волны давления посредством вращения ротора и направляют потоки на объект воздействия, согласно изобретению исходную жидкость разделяют на три потока, которые подают в шесть вихревых камер, камеры циклически перекрывают на выходе ротором так, что за один оборот ротора каждую камеру перекрывают трижды, скорость перекрытия обеспечивают достаточной для достижения гидроудара, отраженные от преграды ударные волны направляют в приосевые зоны открытых камер. The objective is achieved in that in the method of hydrodynamic action, according to which the liquid having excess pressure is divided into separate flows, the flows are swirled in vortex chambers, pressure waves are generated in the flows by rotation of the rotor and the flows are directed to the object of influence, according to the invention, the initial liquid is divided into three flows which are fed into six vortex chambers, the chambers are cyclically blocked at the outlet by the rotor so that for one revolution of the rotor each chamber is closed three times, the speed of overlap is about provide sufficient to achieve water hammer, shock waves reflected from the obstacle are sent to the axial zones of open chambers.
Физический смысл заявленного способа состоит в следующем. При резком перекрытии на выходе одной тройки вихревых камер (за малое время t < 2L/C, где L - длина камеры, С - скорость ударной волны, приближенно определяемая по известной формуле Н.Е.Жуковского) возникают ударные волны. Через приосевые отверстия задних концов вихревых камер и промежуточную кольцевую камеру ударные волны перепускают в приосевые зоны другой тройки вихревых камер. В приосевых зонах открытых камер (их "вихревом ядре") поддерживается разрежение. Когда в зону разрежения впускают жидкость повышенного давления, достигается резкое повышение импульса (меры количества движения) рабочих потоков, истекающих на объект обработки. Кроме того, на объект обработки осуществляется циклическое воздействие, переменное как по величине импульса, так и по знаку вектора окружной скорости рабочих потоков. Об этой стороне работы изобретения будет сказано ниже, после описания устройства для реализации способа. The physical meaning of the claimed method is as follows. With a sharp overlap at the exit of one of the three vortex chambers (for a short time t <2L / C, where L is the length of the chamber, C is the speed of the shock wave, approximately determined by the well-known formula of N.E. Zhukovsky), shock waves arise. Through the axial openings of the rear ends of the vortex chambers and the intermediate annular chamber, shock waves are passed into the axial zones of the other three vortex chambers. In the near-axis zones of open chambers (their “vortex core”), rarefaction is maintained. When an increased pressure liquid is introduced into the rarefaction zone, a sharp increase in the impulse (measure of the amount of movement) of the working streams flowing to the processing object is achieved. In addition, a cyclic effect is carried out on the processing object, variable both in magnitude of the impulse and in the sign of the vector of the peripheral velocity of the work flows. This side of the invention will be described below, after the description of the device for implementing the method.
Реализуется способ в практически опробованном устройстве "Танцующая звезда". Заявляемое устройство содержит тракт подвода жидкости, ротор с приводом вращения, корпус с центральным отверстием и периферийными сквозными отверстиями, продольные оси которых параллельны оси вращения ротора, в корпусе выполнены три канала сообщения периферийных отверстий с подводящим трактом, периферийные отверстия выполнены гексагонально со взаимным боковым сопряжением, оси каналов перпендикулярны оси вращения ротора и являются осями симметрии для секций из сопряженных периферийных отверстий, ротор выполнен в виде жестко посаженного на вал за передним торцом корпуса отсекателя. Кроме того, периферийные отверстия корпуса могут быть выполнены профилированными. Отсекатель может быть выполнен в виде расположенных с угловым шагом 120o лепестков.The method is implemented in a practically tested device "Dancing Star". The inventive device comprises a fluid supply path, a rotor with a rotation drive, a body with a central hole and peripheral through holes, the longitudinal axes of which are parallel to the rotor axis of rotation, three communication channels of the peripheral holes with the supply path are made in the body, the peripheral holes are made hexagonally with mutual lateral mating, the axis of the channels is perpendicular to the axis of rotation of the rotor and are the axis of symmetry for the sections of the conjugate peripheral holes, the rotor is made in the form of a tight fit on the shaft behind the front end of the cutter body. In addition, the peripheral holes of the housing can be made profiled. The cutter can be made in the form located with an angular pitch of 120 o petals.
Другим вариантом исполнения отсекателя является тело вращения с тремя отверстиями, расположенными с угловым шагом 120o, центры отверстий удалены от оси вращения ротора на величину, равную расстоянию между продольными осями ротора и периферийных отверстий корпуса. При этом отверстия отсекателя могут быть прямыми или иметь форму криволинейных каналов, тангенциальных в своей выходной части к обводам тела вращения.Another embodiment of the cutter is a body of revolution with three holes located with an angular pitch of 120 o , the centers of the holes are removed from the axis of rotation of the rotor by an amount equal to the distance between the longitudinal axes of the rotor and the peripheral holes of the housing. In this case, the cutter openings can be straight or have the form of curved channels tangential in their output to the contours of the body of revolution.
Целесообразно применение изобретения в работе фонтанов, при этом истекающие струи подсвечивают импульсным источником света (в том числе когерентного) с частотой импульсов (мерцаний), кратной частоте вращения ротора. В этом случае объектом воздействия служит зрительный центр человека, а воздействие носит эстетический характер. От известных фонтанов с подсветкой (в том числе с помощью когерентных источников-лазеров) заявляемый вариант отличается повышенной эстетичностью, т.к. стробоскопический эффект делает зримой красоту квазибегущих закрученных струй, они выглядят в высшей степени декоративно. It is advisable to use the invention in the operation of fountains, while the outflowing jets are illuminated by a pulsed light source (including a coherent one) with a pulse frequency (flicker) that is a multiple of the rotor speed. In this case, the object of influence is the visual center of a person, and the impact is aesthetic in nature. From the well-known fountains with illumination (including using coherent laser sources), the claimed variant is distinguished by increased aesthetics, because the stroboscopic effect makes visible the beauty of quasi-running swirling jets; they look highly decorative.
На чертежах представлены средства реализации способа. The drawings show the means of implementing the method.
Фигура 1 - устройство "Танцующая звезда" для реализации заявленного способа (с турбинным приводом вращения ротора). Figure 1 - device "Dancing Star" for the implementation of the claimed method (with a turbine drive rotor rotation).
Фигура 2 - поперечный разрез по А-А на фигуре 1. Figure 2 is a cross section along aa in figure 1.
Фигура 3 - вариант устройства "Танцующая звезда" с электрическим приводом вращения ротора. Figure 3 - version of the device "Dancing Star" with an electric drive for rotating the rotor.
Устройство "Танцующая звезда" содержит тракт 1 подвода рабочей исходной жидкости, ротор 2, корпус 3 с центральным отверстием 4, охватывающим пропущенный сквозь него вал 5 ротора 2. Центральное отверстие 4 концентрично окружают периферийные отверстия 6, которые расположены гексогонально (т.е. центры отверстий 6 лежат на вершинах правильного шестиугольника). Отверстия 6 выполнены со взаимным боковым сопряжением (см. фигуру 2). Отверстия 6 функционально являются вихревыми камерами, роль завихрителя жидкости играют радиальные острые выступы смежных камер. В отличие от прототипа исходные прямоструйные потоки подают в корпус радиально. После натекания на острые выступы потоки раздваиваются и приобретают тангенциальную (окружную) компоненту скорости, что является основным признаком закрученного потока. Потоки в соседних камерах (отверстиях 6) имеют противоположное направление закрутки, т.е. из шести вихревых потоков половина вращается по часовой стрелке, а половина - против часовой стрелки. Отверстия 6 могут иметь как постоянное сечение, так и быть профилированными (например, в виде сопла Лаваля или трубы Вентури). Оптимальный профиль отверстий 6 может быть определен в ходе развития нового направления, открываемого заявляемым изобретением. The Dancing Star device comprises a working
Позицией 7 обозначена ось вращения ротора 2. Продольные оси отверстий 6 параллельны оси 7. В корпусе 3 выполнены каналы 8 (например, в виде радиальных пазов прямоугольного сечения). Оси 9 каналов 8 перпендикулярны оси 7. Каждая ось 9 совпадает с осью симметрии секций (пар) отверстий 6. Position 7 indicates the axis of rotation of the rotor 2. The longitudinal axis of the holes 6 are parallel to the axis 7. In the housing 3 channels 8 are made (for example, in the form of radial grooves of rectangular cross section). The axis 9 of the channels 8 are perpendicular to the axis 7. Each axis 9 coincides with the axis of symmetry of the sections (pairs) of the holes 6.
Вал 5 снабжен отсекателем 10, закрепленным за передним торцом 11 корпуса 3. На фигурах показан вариант отсекателя в виде тела вращения с тремя отверстиями 12, передние срезы которых выходят в параболическую расточку 13 корпуса 3. Отверстия 12 расположены с угловым шагом 120o, центры входных сечений отверстий 12 удалены от оси 7 на величину, равную удалению от оси 7 продольных осей отверстий 6 корпуса 3. Параболическая расточка 13 служит концентратором акустического излучения потоков, истекающих из отверстий 12 отсекателя 10. Наличие расточки 13 усиливает эффект от основных конструктивных признаков устройства, но не является обязательным для выполнения поставленной изобретением задачи.The shaft 5 is equipped with a cut-off 10, fixed to the front end 11 of the housing 3. The figures show a variant of the cut-off in the form of a body of revolution with three holes 12, the front sections of which extend into the parabolic bore 13 of the housing 3. The holes 12 are located with an angular pitch of 120 o , the input centers the cross sections of the holes 12 are removed from the axis 7 by an amount equal to the distance from the axis 7 of the longitudinal axes of the holes 6 of the housing 3. The parabolic bore 13 serves as a concentrator of acoustic radiation from streams flowing from the holes 12 of the shutoff 10. The presence of the bore 13 effect of the major structural features of the device, but is not required to accomplish the tasks of the invention.
Позицией 14 на фигуре 1 обозначена центрирующая опора для ротора 2. В этом случае приводом вращения ротора служит гидравлическая турбина 15, жестко скрепленная с ротором 2. Позицией 16 обозначена накидная гайка, навинченная на передний конец корпуса 3. Гайка 16 служит дополнительной радиальной опорой для ротора 2 (ограничивает радиальные биения отсекателя 10). Этот элемент конструктивный и не включен в число существенных признаков формулы изобретения. Позицией 17 на фигурах 1 и 3 обозначен объект гидродинамического воздействия. Позицией 18 обозначена кольцевая камера, расположенная с тыльной стороны отверстий 6. Position 14 in figure 1 denotes the centering support for the rotor 2. In this case, the rotor is driven by a hydraulic turbine 15, rigidly attached to the rotor 2. Position 16 indicates a flare nut screwed onto the front end of the housing 3. The nut 16 serves as an additional radial support for the rotor 2 (limits the radial runout of the clipper 10). This element is constructive and is not included among the essential features of the claims.
Отраженные от отсекателя 10 ударные волны (образующиеся при резком перекрытии выходных срезов трех отверстий 6) перепускаются по кольцевой камере 18 в приосевые зоны открытых на этот момент трех остальных отверстий 6. The shock waves reflected from the cutter 10 (generated when the exit sections of the three openings 6 abruptly overlap) are passed through the annular chamber 18 into the axial zones of the other three openings 6 open at that moment.
Возможны различные конструкции камеры 18. Приведенный в описании вариант является частным случаем, он предусматривает выполнение камеры 18 составной. Переднюю часть камеры 18 образует диск 19, скрепленный с задним торцом корпуса 3. В диске 19 выполнено шесть периферийных отверстий и центральное отверстие для вала 15. Периферийные отверстия диска служат для перепуска ударных волн в приосевые зоны вихревых камер. Диск 19 нужен для облегчения выполнения ступенчатого профиля отверстий 6. Если отверстия 6 не имеют конического участка, диск 19 не нужен (центральные отверстия вихревых камер можно выполнить в корпусе 3). Заднюю часть камеры 18 составляет полый усеченный конус 20. Возможен вариант исполнения камеры 18 в виде кольцевой канавки в диске рабочего колеса турбины 15 (на фигурах не показан). Various designs of the chamber 18 are possible. The embodiment described in the description is a special case; it provides for the implementation of the composite chamber 18. The front part of the chamber 18 is formed by a disk 19, fastened to the rear end of the housing 3. The disk 19 has six peripheral holes and a central hole for the shaft 15. The peripheral holes of the disk serve to transfer shock waves to the axial zones of the vortex chambers. The disk 19 is needed to facilitate the stepped profile of the holes 6. If the holes 6 do not have a conical section, the disk 19 is not needed (the central holes of the vortex chambers can be made in the housing 3). The back of the chamber 18 is a hollow truncated cone 20. A possible embodiment of the chamber 18 in the form of an annular groove in the disk of the impeller of the turbine 15 (not shown in the figures).
Турбина может иметь любое исполнение, тип и вид, т.к. на принципе действия тип турбины не сказывается. Турбина может быть активной (в т.ч. осевой, диагональной, индуктивно-смерчевого типа) или реактивной (об этом варианте исполнения будет сказано ниже). The turbine can have any design, type and type, as the type of turbine does not affect the principle of operation. The turbine can be active (including axial, diagonal, inductive-tornado type) or reactive (this embodiment will be discussed below).
В качестве привода вращения вала 5 может быть применен вместо турбины электродвигатель 21 (фигура 3), преимущественно постоянного тока. Угловая скорость вращения ротора регулируется по резонансному принципу (частота вращения вала электродвигателя 21 регулируется так, чтобы она соответствовала собственной частоте вихревых камер или была кратна последней). Электродвигатель 21 установлен в кожухе 22, который притянут к тракту подвода жидкости 1 накидной гайкой 23. В тракт 1 жидкость нагнетается в этом случае по патрубку 24, который расположен поперечно относительно продольной оси всего устройства. На фигуре 1 поперечное расположение патрубка 24 обусловлено типом турбины 15. Для осевой турбины патрубок 24 должен быть соосен ротору 2. Возможна подача жидкости через два и более отдельных патрубков, в совокупности эквивалентных одному патрубку 24. Таким образом, патрубок (патрубки) 24 можно рассматривать как элемент тракта 1. В варианте, изображенном на фигуре 3, накидная гайка 23 содержит паз для прохода поперечно расположенного патрубка 24. В варианте, показанном на фигуре 1, патрубок 24 можно рассматривать как полую рукоятку, соединенную со шлангом подачи воды. Такое исполнение (шланг не показан) применимо в случае использования "Танцующей Звезды" в качестве ручного пистолета моечных установок. As a drive for rotating the shaft 5, an electric motor 21 (FIG. 3), mainly direct current, can be used instead of the turbine. The angular speed of rotation of the rotor is regulated according to the resonance principle (the frequency of rotation of the shaft of the
Приводом вращения ротора 2, кроме уже рассмотренных вариантов, может служить и отсекатель 10, если его отверстия 12 в выходной их части вывести тангенциально относительно внешней поверхности отсекателя (т.е. сделать отверстия 12 в виде криволинейных каналов). Тогда отсекатель 12 будет совмещать с основной функцией дополнительную - служить реактивной гидротурбиной (по типу Сегнерова колеса). Оптимальной формой криволинейных каналов (минимум потерь давления потоков) будет такая форма, при которой радиальная координата произвольной точки, лежащей на оси канала, меняется пропорционально ее азимутальной координате, а азимутальная координата изменяется по закону кривой второго порядка, описанной уравнением у = k (x2 - 2x), где k - коэффициент, пропорциональный скорости жидкости на входе в канал. Значение коэффициента k зависит от требуемого режима истечения потоков на объект воздействия. Таким образом, проекции осей криволинейных каналов на плоскость переднего среза 11 корпуса 3 имеют вид спиралей Архимеда, а проекции осей на плоскость, перпендикулярную срезу 11, имеют вид кривой второго порядка. Само собой разумеется, что криволинейные каналы не обязательно выполнять в теле отсекателя (ввиду сложности технологии). Каналами могут быть изогнутые нужным образом трубки или шланги, скрепленные с входными отверстиями отсекателя.In addition to the options already considered, a cutter 10 can also serve as a rotation drive of the rotor 2, if its openings 12 in their output part are tangentially output relative to the outer surface of the cutter (i.e., make openings 12 in the form of curved channels). Then the cutter 12 will combine with the main function additional - to serve as a jet hydraulic turbine (like Segner's wheel). The optimal shape of the curved channels (minimum flow pressure loss) will be such that the radial coordinate of an arbitrary point lying on the channel axis changes in proportion to its azimuthal coordinate, and the azimuthal coordinate changes according to the law of the second order curve described by the equation y = k (x 2 - 2x), where k is a coefficient proportional to the velocity of the liquid at the entrance to the channel. The value of the coefficient k depends on the desired regime of the outflow of flows to the object of influence. Thus, the projections of the axes of the curved channels on the plane of the front cut 11 of the housing 3 are in the form of Archimedes spirals, and the projections of the axes on the plane perpendicular to the cut 11 have the form of a second-order curve. It goes without saying that curved channels do not have to be carried out in the body of the cutter (due to the complexity of the technology). The channels may be tubes or hoses that are properly bent and fastened to the inlet slots.
В данном варианте исполнения истечение жидкости на объект воздействия производится под углом к продольной оси устройства (в частности, радиально). Такое исполнение пригодно для обработки полых изделий (труб, скважин) и наиболее функционально близко к прототипу. Оно выгодно отличается от него не только новизной (реактивная гидротурбина, сочетающая в себе функцию генератора циклических импульсов с функцией привода), но и эффективностью, поскольку в спиральных каналах отсекателя жидкость приобретает дополнительную кинетическую энергию (ускоряется под действием центробежных сил). Вариант такого исполнения на фигурах не показан. Он отличается от показанного на фигуре 1 только формой отверстий 12 и отсутствием элементов 14, 15 и 16. Поскольку элементы 14, 15 и 16 не входят в число существенных отличительных признаков изобретения, есть все основания полагать, что такой вариант защищен пунктами 1, 2 и 3 формулы изобретения (хотя вариант не сформулирован в отдельном пункте). In this embodiment, the outflow of liquid to the object of influence is made at an angle to the longitudinal axis of the device (in particular, radially). This design is suitable for processing hollow products (pipes, wells) and is most functionally close to the prototype. It compares favorably with it not only by its novelty (jet turbine, which combines the function of a cyclic pulse generator with the drive function), but also by its efficiency, since the liquid acquires additional kinetic energy in the spiral channels of the cut-off (it is accelerated by centrifugal forces). A variant of this embodiment is not shown in the figures. It differs from that shown in figure 1 only in the shape of the holes 12 and the absence of elements 14, 15 and 16. Since elements 14, 15 and 16 are not among the essential distinguishing features of the invention, there is every reason to believe that this option is protected by
Устройство "Танцующая звезда" реализует два взаимосвязанных процесса, которые служат одной цели и взаимоусиливаются (синергетический эффект):
1. Генерация рабочих (активированных) струй с высокой кинетической энергией (в трех открытых вихревых камерах за счет перекрытия остальных трех камер), процесс идет непрерывно. Активированные струи (в количестве трех струй) непрерывно истекают на объект обработки.The Dancing Star device implements two interconnected processes that serve the same purpose and are mutually reinforced (synergistic effect):
1. The generation of working (activated) jets with high kinetic energy (in three open vortex chambers due to the overlap of the remaining three chambers), the process is ongoing. Activated jets (in the amount of three jets) continuously expire on the processing object.
2. Струи являются "бегущими" (если их вывод из устройства производится из спиральных отверстий отсекателя в радиальном направлении) или "квазибегущими" (если их вывод из устройства производится в осевом направлении, как на фигурах 1 и 3). За счет такого характера истечения каждая локальная зона объекта обработки, соответствующая проекции на нее одного отверстия 6, подвергается циклическому воздействию, переменному во времени по величине импульса и знаку окружной скорости. В первой фазе воздействия на локальную зону направляется закрученная в одну сторону струя (положительный знак вектора окружной скорости), во второй фазе воздействие прекращается (перекрывается "излучающее" отверстие отсекателем), в третьей фазе на зону действует закрученная струя с отрицательным вектором окружной скорости. 2. The jets are "running" (if they are withdrawn from the device from the spiral holes of the cutter in the radial direction) or "quasi-running" (if they are withdrawn from the device in the axial direction, as in figures 1 and 3). Due to this nature of the outflow, each local zone of the processing object, corresponding to the projection of one hole 6 on it, undergoes a cyclic effect that is variable in time in magnitude of the pulse and the sign of the peripheral speed. In the first phase of the action, a jet swirling in one direction (a positive sign of the peripheral velocity vector) is directed to the local zone, in the second phase, the effect stops (the radiating "hole is blocked by the cutter), in the third phase, the swirling jet with a negative peripheral velocity vector acts on the zone.
Как и в прототипе, в "Танцующей звезде" реализуются эффекты кавитационной очистки обрабатываемых поверхностей и эмульгирования плохосмешивающихся жидкостей. В прототипе кавитационные парогазовые каверны образуются при периодическом открывании окон в тыльной части вихревых камер с возбуждением плоских волн акустического давления (см. патентное описание прототипа). В заявляемом устройстве при прохождении отраженных от отсекателя ударных волн через осевые зоны трех открытых вихревых камер также возникают ударные импульсы, акустическим излучателем служат острые кромки периферийных отверстий диска 19, а кавитация гарантированно возникает при натекании жидкости из трех каналов 8 на шесть радиальных острых выступов, образованных сопряжением отверстий 6 корпуса 3. Следовательно, изобретение не только не лишено возможностей прототипа, но, обеспечивая их иными конструктивными средствами, превосходит прототип по свойствам: обеспечивается большая амплитуда импульсов рабочих струй, знакопеременное воздействие на объект обработки, возможность производить не только механическое, но и физиотерапевтическое (гидромассаж), а также эстетическое воздействие (фонтаны). As in the prototype, in the "Dancing Star" the effects of cavitation cleaning of the treated surfaces and emulsification of poorly miscible liquids are realized. In the prototype, cavitation vapor-gas caverns are formed by periodically opening windows in the back of vortex chambers with excitation of plane waves of acoustic pressure (see the patent description of the prototype). In the claimed device, when shock waves reflected from the cutter pass through the axial zones of three open vortex chambers, shock pulses also appear, the sharp edges of the peripheral holes of the disk 19 serve as an acoustic emitter, and cavitation is guaranteed to occur when fluid flows from three channels 8 onto six radial sharp protrusions formed by pairing the holes 6 of the housing 3. Therefore, the invention is not only not without the capabilities of the prototype, but, providing them with other structural means, is superior to properties type: provides a large amplitude of impulses of the working jets, alternating effects on the processing object, the ability to produce not only mechanical, but also physiotherapeutic (hydromassage), as well as aesthetic effects (fountains).
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000105989A RU2175272C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | Method and device for producing hydrodynamic action |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000105989A RU2175272C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | Method and device for producing hydrodynamic action |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2175272C1 true RU2175272C1 (en) | 2001-10-27 |
Family
ID=20231715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000105989A RU2175272C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | Method and device for producing hydrodynamic action |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175272C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454527C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Device for acoustical effect on productive formation |
RU2507011C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Fountain with revolving or "dancing" jets |
RU2606604C1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Ejector device for cleaning reservoirs from deposits of oil and oil products |
CN109530110A (en) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 武汉大学 | A kind of radial porous clean cut system pulsing jet generating device of Spiral distribution |
-
2000
- 2000-03-13 RU RU2000105989A patent/RU2175272C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454527C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Device for acoustical effect on productive formation |
RU2507011C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Fountain with revolving or "dancing" jets |
RU2606604C1 (en) * | 2015-08-21 | 2017-01-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Ejector device for cleaning reservoirs from deposits of oil and oil products |
CN109530110A (en) * | 2018-11-14 | 2019-03-29 | 武汉大学 | A kind of radial porous clean cut system pulsing jet generating device of Spiral distribution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8297540B1 (en) | Reverse-flow nozzle for generating cavitating or pulsed jets | |
RU2175272C1 (en) | Method and device for producing hydrodynamic action | |
US20140263093A1 (en) | Pulse cavitation processor and method of using same | |
US4394965A (en) | Pulsating shower using a swirl chamber | |
RU2231004C1 (en) | Rotary cavitation pump-heat generator | |
RU2599096C2 (en) | Method for imparting motion to rotor (versions) and rotor | |
RU2222464C2 (en) | Cavitation injector | |
ES2641227T3 (en) | A fog generating device and method | |
RU2359763C1 (en) | Hydraulic cavitating device | |
FR2461515A1 (en) | Emulsification of mutually insol. liquids - by pumping mixt. through passage of narrowing section with wide slowing and diverting sections to give ultra-colloidal emulsion | |
RU2009148052A (en) | METHOD FOR CRAWLING FOR A VEHICLE INTENDED FOR MOVEMENT IN A FLUID | |
RU2683794C2 (en) | High-intensity audio generator | |
US10233097B2 (en) | Liquid treatment apparatus with ring vortex processor and method of using same | |
RU2215574C2 (en) | Device for dissolving, emulsification and dispersion of fluid media | |
US3191911A (en) | Fluid driven mechanical oscillator | |
RU2371240C2 (en) | Method of hydrodynamic action at working fluid and rotor device for its realisation | |
RU2361683C1 (en) | Siren of opposite resonant waves picked up from single rotor, which is homogeneous in length | |
KR20200085500A (en) | Multiple rotating nozzle | |
RU2040962C1 (en) | Rotor dispergator | |
RU2550609C1 (en) | Mixing-activating device for liquid media | |
RU188382U1 (en) | Vortex Fluid Accelerator | |
RU2066243C1 (en) | Termohydrocyclone | |
RU2503896C2 (en) | Device for heating liquids | |
RU189929U1 (en) | GAS BOTTLE EJECTOR | |
RU2351406C1 (en) | Siren-dispersant |