RU2212282C2 - Probe - Google Patents
ProbeInfo
- Publication number
- RU2212282C2 RU2212282C2 RU2001125177A RU2001125177A RU2212282C2 RU 2212282 C2 RU2212282 C2 RU 2212282C2 RU 2001125177 A RU2001125177 A RU 2001125177A RU 2001125177 A RU2001125177 A RU 2001125177A RU 2212282 C2 RU2212282 C2 RU 2212282C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- distance
- supersonic
- nozzles
- throats
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике концентрирования аэрозольных частиц, а также в технике, где необходимо разогнать газ до больших скоростей, оно может быть использовано также в качестве альтернативного источника энергии. The invention relates to a technique for concentrating aerosol particles, as well as to a technique where it is necessary to accelerate gas to high speeds, it can also be used as an alternative energy source.
Прототип
Известно авторское свидетельство СССР 1426642 дополнительное к 1422248, в котором насадок, состоящий из сверхзвуковых сопел, соединенных между собою герметично, и снабженный по меньшей мере одним дополнительным соплом, критическое сечение которого выбрано меньшим критического сечения предыдущего по ходу движения газа сопла, но не меньшим критического сечения первого сверхзвукового сопла. У прототипа недостаток в том, что необходим сверхзвуковой перепад давления для создания в первом сопле сверхзвуковой скорости.Prototype
The USSR author's certificate 1426642 is known additional to 1422248, in which a nozzle consisting of supersonic nozzles connected tightly together and provided with at least one additional nozzle, the critical section of which is chosen smaller than the critical section of the previous nozzle in the direction of gas movement, but not less than the critical section of the first supersonic nozzle. The prototype has the disadvantage that a supersonic pressure drop is required to create supersonic speed in the first nozzle.
Аналог 1
Известно авторское свидетельство СССР 1242248, в котором насадок, содержащий соосно установленные сверхзвуковые сопла, критическое сечение каждого из которых не меньше критического сечения предыдущего по ходу движения аэрозоля сопла, причем сверхзвуковые сопла связаны между собой с образованием герметичного соединения.Analog 1
The USSR author's certificate 1242248 is known in which nozzles containing coaxially mounted supersonic nozzles, the critical section of each of which is not less than the critical section of the nozzle previous in the direction of the aerosol movement, are supersonic nozzles connected to each other with the formation of an airtight joint.
Однако вышеуказанный аналог для своей работы требует перепада давления, обеспечивающего сверхзвуковое истечение воздуха аэрозоля в первом сверхзвуковом сопле, что не всегда экономически оправдано. However, the aforementioned analogue requires a pressure drop for its operation, which ensures supersonic aerosol air outflow in the first supersonic nozzle, which is not always economically justified.
Технической задачей изобретения является устойчивость выхода на рабочий режим при наименьших первоначальных перепадах давления в насадке. An object of the invention is the stability of the output to the operating mode at the lowest initial pressure drops in the nozzle.
Техническая задача выполняется следующим образом. The technical task is performed as follows.
Не менее чем одно сопло имеет свободу осевого перемещения, регулирующего расстояние между критическими сечениями сопел во время работы насадка. At least one nozzle has freedom of axial movement, regulating the distance between the critical sections of the nozzles during operation of the nozzle.
Предлагаемое изобретение изображено на фиг.1 и 2. The invention is shown in figures 1 and 2.
На фиг. 1 изображен вариант насадка Шестеренко, в котором он состоит из сопла Лаваля 1, сопла Лаваля 2 и сопла Лаваля 3. In FIG. 1 shows a variant of the Shesterenko nozzle, in which it consists of a Laval nozzle 1, a Laval nozzle 2 and a Laval nozzle 3.
Сопла Лаваля 1, 2, 3 имеют соответственно критические сечения 4, 5 и 6. Laval nozzles 1, 2, 3 have critical sections 4, 5, and 6, respectively.
На сопле Лаваля 1 установлено сопло Лаваля 2 при помощи направляющих 7 и 8, а также гофрированного гибкого элемента 9, который при помощи болтов 10 и 11, гаек 12 и 13 и прокладок 14 и 15 крепится на установочных плоскостях 16 и 17, приваренных соответственно к соплам Лаваля 1 и 2. Установочные плоскости снабжены регулирующими расстояние болтом 18 с гайкой 19 и пружиной 20 (болтов, гаек и пружин может быть несколько). Между соплами Лаваля 1 и 2 имеется зазор (камера 21). On the Laval nozzle 1, a Laval nozzle 2 is installed using guides 7 and 8, as well as a corrugated flexible element 9, which, using bolts 10 and 11, nuts 12 and 13 and gaskets 14 and 15, is mounted on the installation planes 16 and 17, respectively welded to Laval nozzles 1 and 2. The installation planes are equipped with a distance-controlling bolt 18 with a nut 19 and a spring 20 (there may be several bolts, nuts and springs). There is a gap between the Laval nozzles 1 and 2 (chamber 21).
Сопло Лаваля 2 герметично соединено с соплом Лаваля 3 при помощи болтов 22, гаек 23 и прокладок 24. На фиг.1 также изображен отсекатель 25 с критическим сечением 26 и отражатель 27, которые необходимы, если насадок Шестеренко применяют для концентрирования аэрозоля. The Laval nozzle 2 is hermetically connected to the Laval nozzle 3 using bolts 22, nuts 23 and gaskets 24. Figure 1 also shows a cut-
На фиг.2 изображен вариант, когда сверхзвуковое сопло Лаваля 1 заменено сужающимся соплом 28 с критическим сечением 29. Figure 2 shows the option when the supersonic nozzle Laval 1 is replaced by a tapering
Сопла Лаваля 2 и 3 заменены на сужающиеся сопла 28, 30 и 31, а между сужающимися соплами 30 и 31 установлены сужающиеся сопла 32 и 33 (число дополнительных сужающихся сопел диктуется физическими параметрами газа, а также тем, для каких целей применяется насадок). Laval nozzles 2 and 3 are replaced by tapering
Сужающиеся сопла 28, 30, 32, 33 и 31 установлены друг на друге при помощи направляющих 34, 35, 36, 37 и 38, которые снабжены приваренными к ним плоскостями 39, 40, 41, 42 и 43, которые снабжены гофрированными гибкими элементами 44 и регулирующими расстояние болтами 45 с гайками 46 и пружинами 47. The tapering
Сужающиеся сопла 28, 30, 31, 32, 33 имеют критические сечения 29, 48, 49, 50 и 51 соответственно. The tapering
Между сужающимися соплами 28, 30, 31, 32, и 33 имеются зазоры (камеры) 52, 53, 54 и 55. Between the tapering
Предлагаемый насадок Шестеренко работает следующим образом. The proposed nozzles Shesterenko works as follows.
Сначала регулирующие расстояние болты 18 и 43 сжимают пружины 20 и 45. First, the distance-adjusting
Разберем режим работы насадка, изображенного на фиг.1. We analyze the mode of operation of the nozzle shown in figure 1.
Расстояние между критическими сечениями 4 и 5 в момент запуска наименьшее. The distance between the critical sections 4 and 5 at the time of launch is the smallest.
Под действием перепада давления достаточного, чтобы создать эффект эжекции (в этот момент сопло Лаваля 1 работает в режиме трубки Вентури) начнется процесс постепенного разрежения в зазоре (камере) 21, что вызовет в свою очередь дальнейшее увеличение скорости и расхода газа через критическое сечение 4. Это будет продолжаться до тех пор, пока в критическом сечении 4 не установится критический режим истечения, после чего увеличение расхода газа и увеличение скорости в критическом сечении 4 прекратятся. Under the action of a pressure drop sufficient to create an ejection effect (at this moment the Laval nozzle 1 operates in the Venturi tube mode), a gradual rarefaction process will begin in the gap (chamber) 21, which in turn will cause a further increase in gas velocity and flow rate through critical section 4. This will continue until the critical flow regime is established in critical section 4, after which the increase in gas flow and the increase in velocity in critical section 4 will stop.
Дальнейшее увеличение эффекта эжекции и вакуумирования зазора (камеры) 21 приведет к местному перерасширению газа между критическими сечениями 4 и 5. A further increase in the effect of ejection and evacuation of the gap (chamber) 21 will lead to local over-expansion of the gas between critical sections 4 and 5.
Учитывая, что сверхзвуковая часть сопла Лаваля 1 делается короткой, за соплом Лаваля 1 возникает бочка перерасширения потока, которая тормозится на поверхности сопла Лаваля 2 перед критическим сечением 5, причем профиль этой поверхности таков, что обеспечивает угол косых скачков уплотнения по отношению к набегающему сверхзвуковому потоку, не превышающий 60o, что в свою очередь исключает переход сверхзвуковой скорости в дозвуковую.Considering that the supersonic part of the Laval 1 nozzle is made short, behind the Laval 1 nozzle a flow overspill appears, which is decelerated on the surface of the Laval 2 nozzle before the critical section 5, and the profile of this surface is such that it provides the angle of oblique shock waves with respect to the incident supersonic flow not exceeding 60 o , which in turn eliminates the transition of supersonic speed to subsonic.
Следовательно, пройдя критическое сечение 5, газ вторично по инерции начнет расширяться, а на стенках сопла Лаваля 3 до критического сечения 6 тормозиться и все повторится опять (за критическим сечением 6 поток газа опять разгоняется до сверхзвуковых скоростей). При этом полость насадка между критическими сечениями 5 и 6 почти мгновенно вакуумируется. В этой полости газ достигает максимального расширения и разгоняется до максимальной скорости, затем он тормозится и вновь расширяется уже за критическим сечением 6. Therefore, having passed critical cross section 5, the gas will begin to expand by inertia a second time, and on the walls of the Laval nozzle 3 to slow down to critical cross section 6 and everything will repeat again (behind critical cross section 6, the gas flow is again accelerated to supersonic speeds). In this case, the nozzle cavity between the critical sections 5 and 6 is almost instantly evacuated. In this cavity, the gas reaches its maximum expansion and accelerates to maximum speed, then it is inhibited and again expands beyond the critical section 6.
В критическом сечении 6 устанавливается сверхзвуковая (гиперзвуковая) скорость. Как только в насадке установился сверхзвуковой поток, при помощи пружин 20 и регулирующих болтов 18 расстояние между критическими сечениями 4 и 5 увеличивается, давая возможность газу максимально расшириться и развить максимальную или заданную скорость. Это способствует увеличению скорости газа уже между критическими сечениями 4 и 5. Таким образом, устойчивость работы на оптимальном режиме улучшается, а вывод на него возможен при минимальном перепаде давления. Следует отметить, что критическое сечение 4 является звуковым барьером, а внутри насадка в камере 21 создан вакуум. На рабочем режиме воздух засасывается в насадок через сопло 1 и критическое сечение 4 внутренним вакуумом и источник перепада давления не играет роли. На выходе из насадка на рабочем режиме газ имеет гиперзвуковую скорость, которая блокирует последнее по ходу движения критическое сечение 6, не давая воздействию элементарных волн проникнуть во внутреннюю часть насадка. Количество сопел, установленных друг за другом с герметичным соединением между собою, определяется задачами и физическими параметрами газа. In critical section 6, a supersonic (hypersonic) speed is established. As soon as a supersonic flow is established in the nozzle, with the help of springs 20 and control bolts 18, the distance between the critical sections 4 and 5 increases, allowing the gas to expand as much as possible and develop a maximum or predetermined speed. This contributes to an increase in gas velocity even between critical sections 4 and 5. Thus, the stability of operation at the optimum mode is improved, and output to it is possible with a minimum pressure drop. It should be noted that the critical section 4 is a sound barrier, and a vacuum is created inside the nozzle in the chamber 21. In the operating mode, air is sucked into the nozzle through the nozzle 1 and the critical section 4 by the internal vacuum and the source of the differential pressure does not play a role. At the outlet of the nozzle in the operating mode, the gas has a hypersonic speed, which blocks the last critical section 6 in the direction of travel, preventing elementary waves from penetrating the inside of the nozzle. The number of nozzles installed one after another with a tight connection between each other is determined by the tasks and physical parameters of the gas.
Аналогичное происходит в варианте, изображенном на фиг.2. Только вместо сопла Лаваля 1 уставлено сужающееся сопло 28. Его критическое сечение 29 удается во время запуска еще больше приблизить к критическому сечению 48, а это в свою очередь позволяет создать эффект эжекции еще при более меньшем перепаде давления, чем это было в предыдущем варианте. В насадке, изображенном на фиг. 2, все сопла сужающиеся. Когда между критическими сечениями 29, 48, 50, 51 и 49 расстояние минимальное, насадок наилучшим образом при наименьшем перепаде давления за счет эжекции выходит на сверхзвуковой режим. Когда между критическими сечениями 29, 48, 50, 51 и 49 расстояние наибольшее, обеспечивается максимальный эффект как эжекции, так и вакуумирования полостей, при этом, если насадок выполняет роль аэрозольного концентратора, происходит наилучший выброс частиц аэрозоля в результате ударных косых скачков в центральную часть потока, при этом частицы за насадком отводятся в отсекатель 25 при помощи вакуумного насоса на фильтр (не показано). Очищенный воздух отражателем 27 отводится в сторону. Предлагаемый насадок Шестеренко может выполнять роль устройства, разгоняющего поток газа, в различных отраслях промышленности. Он может быть использован в качестве альтернативного источника энергии, например, в районах, где ветры имеют значительные скорости, а также быть сопловым аппаратом для турбины. Similar happens in the embodiment shown in figure 2. Only instead of the Laval nozzle 1, the narrowing
Технический эффект предлагаемого насадка заключается в том, что за счет регулировки расстояния между критическими сечениями удается при минимальных перепадах давления выводить насадок на сверхзвуковой режим работы. The technical effect of the proposed nozzle is that by adjusting the distance between the critical sections, it is possible, with minimal pressure drops, to bring the nozzles to a supersonic mode of operation.
Claims (1)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125177A RU2212282C2 (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Probe |
PCT/RU2002/000391 WO2003025379A1 (en) | 2001-09-14 | 2002-08-19 | Shesterenko method and device for jet acceleration of gas and producing energy from a vacuum |
EA200400300A EA200400300A1 (en) | 2001-09-14 | 2002-08-19 | METHOD AND DEVICE (PACKAGES) SHESTERENKO EJECTOR GAS ACCELERATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125177A RU2212282C2 (en) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | Probe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001125177A RU2001125177A (en) | 2002-03-27 |
RU2212282C2 true RU2212282C2 (en) | 2003-09-20 |
Family
ID=29776926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001125177A RU2212282C2 (en) | 2001-09-14 | 2001-09-17 | Probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2212282C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574788C2 (en) * | 2011-03-05 | 2016-02-10 | Николай Алексеевич Шестеренко | Shesterenko(s supersonic nozzle |
-
2001
- 2001-09-17 RU RU2001125177A patent/RU2212282C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574788C2 (en) * | 2011-03-05 | 2016-02-10 | Николай Алексеевич Шестеренко | Shesterenko(s supersonic nozzle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5327721A (en) | Ejector ramjet | |
RU2212282C2 (en) | Probe | |
SE7512333L (en) | ELECTRICALLY EXCITED HIGH POWER LASER | |
US4319201A (en) | Self compressing supersonic flow device | |
RU2206410C2 (en) | Probe | |
US3907409A (en) | Aerodynamic window | |
RU2080466C1 (en) | Combined chamber of detonation combustion pulsejet engine | |
US4030289A (en) | Thrust augmentation technique and apparatus | |
US6615857B1 (en) | Modular flow control actuator | |
RU2384471C2 (en) | Shesterenko's aircraft (sac) | |
RU2206409C2 (en) | Probe | |
US6367739B1 (en) | Compound exhaust system | |
RU2059852C1 (en) | Pulse hypersonic ram-jet engine | |
RU52940U1 (en) | CAMERA OF THE PULSING DETONATION COMBUSTION ENGINE | |
RU2140005C1 (en) | Nozzle for multi-chamber liquid-propellant rocket engine | |
SU1015192A1 (en) | Apparatus for ejecting gases from flue | |
RU2412368C1 (en) | Method to control vector of jet engine thrust and supersonic nozzle | |
SU1242248A1 (en) | Aerosol-concentrating nozzle | |
SU721708A2 (en) | Aerosolic concentrator of continuous action | |
RU2793868C1 (en) | Supercharged pulse jet | |
US4408536A (en) | Method of re-entry body separation and ejection | |
SU1613639A1 (en) | Ejector device | |
SU1656173A1 (en) | Method of starting liquid-gas ejector | |
SU899151A1 (en) | Supersonic nozzle | |
US6312229B1 (en) | Method for operating a pumping-ejection apparatus and apparatus for realising said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110918 |