RU2468309C1

RU2468309C1 - Pipe of temperature lamination

Info

Publication number: RU2468309C1
Application number: RU2011114941/06A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Николаевна Волкова; Кристина Максимовна Магазинник; Ксения Руслановна Сагитова; Анна Александровна Цынаева
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-11-27
Also published as: RU2011114941A

Abstract

FIELD: instrument making.

SUBSTANCE: pipe of temperature lamination comprises a separating chamber 1, an outer subsonic channel 2, an inner supersonic channel 3, an outlet nozzle 4 of the supersonic channel 3, a supersonic diffuser 5, an output nozzle 6 of the supersonic channel 2 and a supersonic nozzle 7. The inner supersonic channel 3 has longitudinal ribs 8 on the outer surface, which are arranged as a thermal pipe 9 with a core 10.

EFFECT: higher efficiency of a temperature lamination pipe.

1 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 температурной стратификации, 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 temperature stratification tube 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 Seminar of young scientists and specialists led by Academician A.I.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной трубы, принятой за прототип, относится то, что передача тепла от дозвукового к сверхзвуковому потоку осуществляется недостаточно эффективно.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known pipe adopted as a prototype include the fact that heat transfer from subsonic to supersonic flow is not efficient enough.

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности трубы температурной стратификации, интенсификации передачи тепла от дозвукового к сверхзвуковому потоку за счет увеличения поверхности их взаимодействия и увеличении коэффициента теплоотдачи со стороны сверхзвукового канала за счет продольных ребер, выполненных в виде тепловой трубы с фитилем.The essence of the invention is to increase the efficiency of the temperature stratification pipe, to intensify the heat transfer from subsonic to supersonic flow by increasing the surface of their interaction and increasing the heat transfer coefficient from the side of the supersonic channel due to longitudinal ribs made in the form of a heat pipe with a wick.

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 внутренний сверхзвуковой канал имеет на внешней поверхности продольные ребра, выполненные в виде тепловой трубы с фитилем.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the supersonic tube 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 the internal supersonic channel has longitudinal ribs on the external surface, made in the form of a heat pipe with a wick.

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

на фиг.1 представлена труба температурной стратификации;figure 1 presents the pipe temperature stratification;

на фиг.2 представлена принципиальная конструкция предлагаемой трубы температурной стратификации.figure 2 presents the basic design of the proposed 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.

Труба температурной стратификации содержит разделительную камеру 1, внешний дозвуковой канал 2, внутренний сверхзвуковой канал 3, выходной патрубок 4 сверхзвукового канала 3, сверхзвуковой диффузор 5, выходной патрубок 6 дозвукового канала 2, сверхзвуковое сопло 7, продольные ребра 8 на внешней поверхности внутреннего сверхзвукового канала 3, тепловая труба 9, фитиль 10, жидкость 11, пары жидкости 12.The temperature stratification pipe contains a separation chamber 1, an external subsonic channel 2, an internal supersonic channel 3, an outlet pipe 4 of a supersonic channel 3, a supersonic diffuser 5, an outlet pipe 6 of a subsonic channel 2, a supersonic nozzle 7, longitudinal ribs 8 on the outer surface of the inner supersonic channel 3 , heat pipe 9, wick 10, liquid 11, liquid vapor 12.

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

В разделительную камеру 1 подается поток газа, где он разделяется на два потока, которые направляются во внешний дозвуковой канал 2 и внутренний сверхзвуковой канал 3. Проходя через внутренний сверхзвуковой канал 3, поток газа направляется соответственно в выходной патрубок 4 сверхзвукового канала 3 через сверхзвуковой диффузор 5. В свою очередь, проходя через внешний дозвуковой канал 2, поток газа направляется к выходному патрубку 6 дозвукового канала 2. Поток газа, проходя через сверхзвуковое сопло 7, приобретает скорость, превышающую скорость звука, характеризуемую числом Маха М>1.A gas stream is fed into the separation chamber 1, where it is divided into two streams that are sent to the external subsonic channel 2 and the internal supersonic channel 3. Passing through the internal supersonic channel 3, the gas stream is directed to the outlet pipe 4 of the supersonic channel 3, respectively, through the supersonic diffuser 5 In turn, passing through the external subsonic channel 2, the gas flow is directed to the outlet pipe 6 of the subsonic channel 2. The gas flow passing through the supersonic nozzle 7 acquires a speed exceeding soon sound be characterized Mach number M> 1.

Так как работа устройства осуществляется на газе с Pr<<1, то молекулы газа, двигаясь из ядра потока, имеют температуру меньше температуры газа вблизи стенки (в пограничном слое), следовательно, температура восстановления T_r потока газа будет снижаться, возникнет тепловой поток между дозвуковым и сверхзвуковыми дисперсными потоками. Продольные ребра 8, выполненные в виде тепловой трубы 9 с фитилем 10, на внешней поверхности внутреннего сверхзвукового канала 3 увеличивают площадь поверхности и коэффициент теплоотдачи со стороны сверхзвукового канала, а значит и передаваемый тепловой поток от дозвукового к сверхзвуковому потоку. Таким образом, увеличивается эффективность способа температурной стратификации в устройстве.Since the device operates on gas with Pr << 1, the gas molecules moving from the core of the stream have a temperature lower than the temperature of the gas near the wall (in the boundary layer), therefore, the recovery temperature T _r of the gas stream will decrease, a heat flow between subsonic and supersonic dispersed flows. Longitudinal ribs 8, made in the form of a heat pipe 9 with a wick 10, on the outer surface of the inner supersonic channel 3 increase the surface area and heat transfer coefficient from the side of the supersonic channel, and hence the transmitted heat flux from subsonic to supersonic flow. Thus, the efficiency of the method of temperature stratification in the device is increased.

Claims

A temperature stratification pipe containing a separation chamber, an external supersonic channel, an supersonic channel outlet, a supersonic diffuser, a subsonic channel outlet, a supersonic nozzle, characterized in that the inner supersonic channel has longitudinal ribs on the outer surface, made in the form of thermal pipes with a wick.