RU2334178C1 - Supersonic tube of temperature stratification - Google Patents

Supersonic tube of temperature stratification Download PDF

Info

Publication number
RU2334178C1
RU2334178C1 RU2007108799/06A RU2007108799A RU2334178C1 RU 2334178 C1 RU2334178 C1 RU 2334178C1 RU 2007108799/06 A RU2007108799/06 A RU 2007108799/06A RU 2007108799 A RU2007108799 A RU 2007108799A RU 2334178 C1 RU2334178 C1 RU 2334178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
supersonic
channel
temperature stratification
subsonic
dispersed
Prior art date
Application number
RU2007108799/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Ковальногов (RU)
Николай Николаевич Ковальногов
Лев Максимович Магазинник (RU)
Лев Максимович Магазинник
Руслан Владимирович Федоров (RU)
Руслан Владимирович Федоров
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2007108799/06A priority Critical patent/RU2334178C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334178C1 publication Critical patent/RU2334178C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: supersonic tube of temperature stratification contains separation chamber 1, external subsonic channel 2, internal supersonic channel 3, outlet nozzle 4 of supersonic channel, supersonic diffuser 5, outlet nozzle 6 of subsonic channel, supersonic nozzle 7, device 8 for whirling of supersonic dispersed flow in supersonic channel. As device 8 for whirling of supersonic dispersed flow, tape swirler is used.
EFFECT: increase of efficiency of temperature stratification method.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной теплотехнике, в частности к созданию холодильно-нагревательных аппаратов для разделения газового потока на холодную и горячую части.The invention relates to industrial heat engineering, in particular to the creation of refrigeration and heating apparatus for separating a gas stream into cold and hot parts.

Наиболее близкой установкой того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является труба Леонтьева, содержащая разделительную камеру, внешний дозвуковой канал, внутренний сверхзвуковой канал, выходной патрубок сверхзвукового канала, сверхзвуковой диффузор, выходной патрубок дозвукового канала, сверхзвуковое сопло (см. Труды XIV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева. Т.1. М.: Изд-во МЭИ. 2003. С.33-36) и принятая за прототип.The closest installation of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a Leontief pipe containing a separation chamber, an external subsonic channel, an internal supersonic channel, an output pipe of a supersonic channel, a supersonic diffuser, an output pipe of a subsonic channel, a supersonic nozzle (see Proceedings of the XIV School- a seminar of young scientists and specialists under the guidance of Academician A.I. Leontiev. T.1. M: Publishing House MPEI. 2003. S.33-36) and adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной трубы Леонтьева, принятой за прототип, относится то, что использование однородного газового потока в трубе Леонтьева для реализации способа температурной стратификации недостаточно эффективно по сравнению с использованием дисперсного потока в качестве рабочего тела и устройства для закрутки сверхзвукового дисперсного потока в сверхзвуковом канале.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the well-known Leontief pipe adopted as a prototype include the fact that the use of a homogeneous gas stream in the Leontief pipe to implement the method of temperature stratification is not effective enough in comparison with the use of a dispersed stream as a working fluid and a device for swirling of a supersonic dispersed flow in a supersonic channel.

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности способа температурной стратификации за счет инерциального выпадения частиц дисперсной фазы дисперсного потока на стенку внутреннего канала и, как следствие, дополнительного охлаждения стенки внутреннего канала.The essence of the invention is to increase the efficiency of the method of temperature stratification due to the inertial precipitation of particles of the dispersed phase of the dispersed stream on the wall of the inner channel and, as a result, additional cooling of the wall of the inner channel.

Технический результат - повышение эффективности способа температурной стратификации.The technical result is an increase in the efficiency of the method of temperature stratification.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сверхзвуковая труба температурной стратификации содержит разделительную камеру, внешний дозвуковой канал, внутренний сверхзвуковой канал, выходной патрубок сверхзвукового канала, сверхзвуковой диффузор, выходной патрубок дозвукового канала, сверхзвуковое сопло. Особенность заключается в том, что она содержит устройство для закрутки сверхзвукового дисперсного потока в сверхзвуковом канале. В качестве устройства для закрутки сверхзвукового дисперсного потока используют ленточный завихритель.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the supersonic pipe of temperature stratification contains a separation chamber, an external subsonic channel, an internal supersonic channel, an outlet pipe of a supersonic channel, a supersonic diffuser, an outlet pipe of a subsonic channel, a supersonic nozzle. The peculiarity lies in the fact that it contains a device for swirling a supersonic dispersed flow in a supersonic channel. A tape swirler is used as a device for swirling a supersonic dispersed flow.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 представлена труба Леонтьева;figure 1 presents the pipe Leontief;

на фиг.2 представлена принципиальная конструкция предлагаемой сверхзвуковой трубы температурной стратификации.figure 2 presents the basic design of the proposed supersonic pipe temperature stratification.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows.

Сверхзвуковая труба температурной стратификации содержит разделительную камеру 1, внешний дозвуковой канал 2, внутренний сверхзвуковой канал 3, выходной патрубок сверхзвукового канала 4, сверхзвуковой диффузор 5, выходной патрубок дозвукового канала 6, сверхзвуковое сопло 7, устройство 8 для закрутки сверхзвукового дисперсного потока в сверхзвуковом канале 3. В качестве устройство 8 для закрутки сверхзвукового дисперсного потока используют ленточный завихритель.The supersonic tube of temperature stratification contains a separation chamber 1, an external supersonic channel 2, an internal supersonic channel 3, an outlet pipe of a supersonic channel 4, a supersonic diffuser 5, an outlet pipe of a subsonic channel 6, a supersonic nozzle 7, a device 8 for swirling a supersonic dispersed stream in a supersonic channel 3 . As a device 8 for swirling a supersonic dispersed stream using a tape swirler.

Работа предлагаемой сверхзвуковой трубы температурной стратификации осуществляется следующим образом.The work of the proposed supersonic pipe temperature stratification is as follows.

В разделительную камеру 1 подается дисперсный поток (поток газа с конденсированными частицами), где он разделяется на два потока, которые направляются во внешний дозвуковой канал 2, внутренний сверхзвуковой канал 3, далее, проходя через канал, сверхзвуковой дисперсный поток направляется соответственно в выходной патрубок сверхзвукового канала 4, проходя через сверхзвуковой диффузор 5. В свою очередь, дозвуковой дисперсный поток, проходя через внешний дозвуковой канал 2, направляется к выходному патрубку дозвукового канала 6. Сверхзвуковой дисперсный поток, проходя через сверхзвуковое сопло 7, приобретает скорость, превышающую скорость звука, характеризуемую числом М>1. Далее сверхзвуковой дисперсный поток закручивается, проходя устройство 8 для закрутки сверхзвукового дисперсного потока, расположенное во внутреннем сверхзвуковом канале 3.A dispersed stream (gas stream with condensed particles) is fed into the separation chamber 1, where it is divided into two streams that are sent to an external subsonic channel 2, an internal supersonic channel 3, then, passing through the channel, a supersonic dispersed stream is directed respectively to the supersonic outlet pipe channel 4, passing through a supersonic diffuser 5. In turn, the subsonic dispersed stream, passing through an external subsonic channel 2, is directed to the output pipe of the subsonic channel 6. Supersonic dispersed stream passing through a supersonic nozzle 7 acquires a speed exceeding the speed of sound, characterized by the number M> 1. Next, the supersonic dispersed stream is twisted, passing the device 8 for swirling a supersonic dispersed stream located in the inner supersonic channel 3.

В закрученном дисперсном сверхзвуковом потоке твердые частицы под воздействием центробежных сил инерциально выпадают на стенку внутреннего сверхзвукового канала 3. Так как твердые частицы, двигаясь из ядра потока, имеют температуру меньше температуры газа вблизи стенки (в пограничном слое), следовательно, температура восстановления Тr дисперсного потока (по сравнению с однородным газовым) будет снижаться. Таким образом, увеличивается тепловой поток между дозвуковым и сверхзвуковым дисперсными потоками. Как следствие, увеличивается эффективность способа температурной стратификации в устройстве.In a swirling dispersed supersonic flow, solid particles under the influence of centrifugal forces inertially fall onto the wall of the internal supersonic channel 3. Since solid particles moving from the flow core have a temperature lower than the gas temperature near the wall (in the boundary layer), therefore, the recovery temperature T r of the dispersed the flow (compared to a homogeneous gas) will decrease. Thus, the heat flux between subsonic and supersonic dispersed fluxes increases. As a result, the efficiency of the method of temperature stratification in the device increases.

Claims (2)

1. Сверхзвуковая труба температурной стратификации, содержащая разделительную камеру, внешний дозвуковой канал, внутренний сверхзвуковой канал, выходной патрубок сверхзвукового канала, сверхзвуковой диффузор, выходной патрубок дозвукового канала, сверхзвуковое сопло, отличающаяся тем, что содержит устройство для закрутки сверхзвукового дисперсного потока, расположенное во внутреннем сверхзвуковом канале.1. A supersonic tube of temperature stratification, containing a separation chamber, an external supersonic channel, an internal supersonic channel, an outlet pipe of a supersonic channel, a supersonic diffuser, an outlet pipe of a subsonic channel, a supersonic nozzle, characterized in that it contains a device for swirling a supersonic dispersed stream located in the inner supersonic channel. 2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства для закрутки сверхзвукового дисперсного потока используют ленточный завихритель.2. The pipe according to claim 1, characterized in that a tape swirler is used as a device for swirling a supersonic dispersed stream.
RU2007108799/06A 2007-03-09 2007-03-09 Supersonic tube of temperature stratification RU2334178C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108799/06A RU2334178C1 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Supersonic tube of temperature stratification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007108799/06A RU2334178C1 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Supersonic tube of temperature stratification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2334178C1 true RU2334178C1 (en) 2008-09-20

Family

ID=39868055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007108799/06A RU2334178C1 (en) 2007-03-09 2007-03-09 Supersonic tube of temperature stratification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334178C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468309C1 (en) * 2011-04-15 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Pipe of temperature lamination
RU2557793C1 (en) * 2014-03-14 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine
RU2629304C2 (en) * 2015-12-22 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine with external heat exchanger
RU2629305C2 (en) * 2015-12-22 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine with steam nozzles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468309C1 (en) * 2011-04-15 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Pipe of temperature lamination
RU2557793C1 (en) * 2014-03-14 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine
RU2629304C2 (en) * 2015-12-22 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine with external heat exchanger
RU2629305C2 (en) * 2015-12-22 2017-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Gas turbine engine with steam nozzles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2334178C1 (en) Supersonic tube of temperature stratification
CN101619918B (en) Supersonic condensation and cyclone separation device
US20120180668A1 (en) Supersonic Swirling Separator 2 (Sustor2)
US6308511B1 (en) Method and device for cooling guide vanes in a gas turbine plant
CA2294708A1 (en) Removing a gaseous component from a fluid
RU2001121313A (en) Nozzle, Inertial Separator and Method for the Supersonic Component Separation
CN102407064A (en) Double-throat-type gas supersonic velocity cyclone separating device
Hammer et al. CO2 capture from off-shore gas turbines using supersonic gas separation
CN110635583A (en) Core for electromagnetic device and lamination thereof
CN101455923A (en) Ultrasonic scroll centrifugal liquid-vaquor separator
RU2468309C1 (en) Pipe of temperature lamination
US9168474B2 (en) Inertial particle separator with heat exchange
CN102407063A (en) Tangential-inlet-type gas supersonic velocity cyclone separating device
CN110635626A (en) Electrical equipment, heat exchange and medium conveying device thereof and wind generating set
CN110635625B (en) Wind generating set, electromagnetic device and heat exchange device of iron core of electromagnetic device
Barber et al. Complex-lamellar cyclonic vortex in a cylindrical chamber with a hollow core
CN102641790A (en) Multi-level supersonic speed cyclone separator
RU2458298C1 (en) Gas mixture separation method
Choi et al. Spray Characteristics of Jet According to Position of Injector Hole in Cross Flow
Naumkin et al. The characteristic and separation effects in a cylindrical cyclone dust collector
CN108452594B (en) Gas-liquid separation apparatus and method
Panda et al. CFD heat and mass transfer studies in a R134a-DMF bubble absorber with swirl flow entry of R134a vapour
Vlahostergios et al. Efforts to improve aero engine performance through the optimal design of heat recuperation systems targeting fuel consumption and pollutant emissions reduction
RU2006120322A (en) METHOD FOR DISPOSAL OF LOW-POTENTIAL HEAT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2001121171A (en) METHOD FOR WORKING THE COOLING DEVICE AND THE COOLING DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090310

HK4A Changes in a published invention
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130310