RU2487763C1 - Gas-drop jet generator - Google Patents

Gas-drop jet generator Download PDF

Info

Publication number
RU2487763C1
RU2487763C1 RU2012110509/13A RU2012110509A RU2487763C1 RU 2487763 C1 RU2487763 C1 RU 2487763C1 RU 2012110509/13 A RU2012110509/13 A RU 2012110509/13A RU 2012110509 A RU2012110509 A RU 2012110509A RU 2487763 C1 RU2487763 C1 RU 2487763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
cylindrical
gas
confuser
annular chamber
Prior art date
Application number
RU2012110509/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна Стареева
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Мария Олеговна Стареева
Мария Михайловна Стареева
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 Олег Савельевич Кочетов, Мария Олеговна Стареева, Мария Михайловна Стареева filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2012110509/13A priority Critical patent/RU2487763C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2487763C1 publication Critical patent/RU2487763C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to generation of gas-drop jets and may be used in fire-fighting and agriculture for irrigation. Proposed device comprises fluid and gas feed systems and nozzle. Fluid is fed in two ways: axially via feed pipe and confuser and cylindrical nozzle aligned with said pipe, and tangentially via case composed of cylinder-conical sleeve aligned with cylindrical case. Vortex annular chamber with fluid feed branch pipe is secured on cartridge cylindrical part. Two lines of fluid feed tangential channels are made along edges of said annular chamber. At least three tangential channels are arranged in every said line to communicate annular chamber with housing cylindrical chamber. Shaped nozzle is secured to said chamber and aligned therewith and consisting of two concatenated confusers. First confuser connected with housing cylindrical chamber has conical shell with cone vertex angle smaller than that of second confuser connected with outlet nozzle. Nozzle outlet cross-section is shaped to rectangle.
EFFECT: increased atomisation.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии генерации газокапельных струй повышенной дальнобойности и может использоваться в противопожарной технике, в сельском хозяйстве при орошении земель и других отраслях, связанных с необходимостью создания дальнобойных газожидкостных струй.The invention relates to a technology for generating gas-droplet jets of increased long-range and can be used in fire fighting equipment, agriculture, irrigation and other industries associated with the need to create long-range gas-liquid jets.

Наиболее близким объектом заявленного устройства является установка для создания газокапельной струи по патенту РФ №21075541, которая содержит систему подачи жидкости и газа и газодинамическое сопло с камерой смешения жидкости и газа.The closest object of the claimed device is the installation for creating a gas-droplet jet according to the patent of the Russian Federation No. 21075541, which contains a liquid and gas supply system and a gas-dynamic nozzle with a chamber for mixing liquid and gas.

Недостаток известного устройства заключается в невозможности увеличения с помощью известных средств дальности полета газокапельной струи свыше 50 м, что необходимо, например, для тушения пожаров в многоэтажных зданиях и высотных сооружениях.A disadvantage of the known device is the impossibility of increasing, with the help of known means, the range of a gas-droplet jet over 50 m, which is necessary, for example, to extinguish fires in high-rise buildings and high-rise structures.

Технический результат - повышение эффективности пожаротушения путем увеличения дальности полета газокапелыюй струи и ее мелкодисперсности при взаимодействии с объектом.EFFECT: increased fire extinguishing efficiency by increasing the range of a gas-droplet jet and its fine dispersion when interacting with an object.

Это достигается тем, что в устройстве для создания газокапельной струи, содержащем системы подачи жидкости и газа и сопло, система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндро-конической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплено профилированное сопло, выполненное в виде двух последовательно соединенных конфузоров, причем у первого конфузора, соединенного с цилиндрической полостью корпуса, угол при вершине конуса конической обечайки меньше, чем у второго конфузора, соединенного с выходным соплом, поперечное сечение которого на выходе выполнено прямоугольным.This is achieved by the fact that in the device for creating a gas-droplet jet containing liquid and gas supply systems and a nozzle, the liquid supply system is carried out in two directions, including an axial liquid supply through the inlet pipe and a confuser and a cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and the tangential the fluid is supplied through a coaxial housing with a cylindrical nozzle in the form of a cylindrical-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber with a nozzle is fixed For liquid supply, in this case, two rows of tangential channels supplying liquid are made along the edges of the annular chamber, while in each row there are at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the housing, to which the profiled nozzle made coaxially in the form of two series-connected confusers, and the first confuser connected to the cylindrical cavity of the housing has a smaller angle at the apex of the cone cone than the second confuser connected with an output nozzle, the cross section of which at the exit is made rectangular.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для создания дальнобойной газокапельной струи, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.Figure 1 shows a functional diagram of a device for creating a long-range gas-droplet jet, figure 2 - section aa of figure 1.

Устройство для создания дальнобойной газокапельной струи (фиг.1) содержит систему подачи жидкости по двум направлениям, включающую осевую подачу жидкости через подводящий патрубок 1 и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор 3 и цилиндрическое сопло 4. Тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом 4 корпус 5 в виде цилиндрической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера 6 с патрубком 7 для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры 6 выполнены два ряда 8 и 9 подводящих жидкость тангенциальных каналов (фиг.2), при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру 6 с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, к которой соосно прикреплено профилированное сопло, выполненное в виде двух последовательно соединенных конфузоров 11 и 12, причем у первого конфузора 11, соединенного с цилиндрической полостью 10 корпуса 5, угол при вершине конуса конической обечайки меньше, чем у второго конфузора 12, соединенного с выходным соплом 13, поперечное сечение которого на выходе может быть выполнено круглым, прямоугольным или эллиптическим.A device for creating a long-range gas-droplet jet (Fig. 1) contains a two-way fluid supply system, including an axial fluid supply through a supply pipe 1 and a confuser 3 and a cylindrical nozzle 4 connected in series and coaxial with it. The tangential fluid supply is through a coaxial with a cylindrical nozzle 4 the housing 5 in the form of a cylindrical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber 6 with a nozzle 7 for supplying liquid is fixed, while along the edges of the annular chamber 6 is made there are two rows 8 and 9 of the fluid supply tangential channels (Fig. 2), while in each row there are at least three tangential channels connecting the annular chamber 6 with the cylindrical cavity 10 of the housing 5, to which a profiled nozzle made coaxially attached in the form of two series-connected confusers 11 and 12, moreover, the first confuser 11 connected to the cylindrical cavity 10 of the housing 5 has a smaller cross-sectional angle than the second confuser 12 connected to the output nozzle 13 e whose outlet can be formed to be circular, rectangular or elliptical.

Устройство для создания дальнобойной газокапелыюй струи работает следующим образом.A device for creating a long-range gas-droplet jet works as follows.

Устройство перемещается в исходное положение с помощью транспортного средства (на чертеже не показано) и направляется в сторону объекта, к которому должна осуществляться подача газокапельной струи, посредством управляющего воздействия системы управления перемещением сопла (на чертеже не показано). Включается турбокомпрессорная установка, являющаяся частью системы подачи газа, и ускоренный воздушный поток из выходного устройства силовой установки направляется в ввод 2 подачи газа в камеру смешения 10, где происходит образование двухфазного потока.The device moves to its original position with the help of a vehicle (not shown in the drawing) and is directed towards the object to which the gas-droplet jet is to be supplied by means of the control action of the nozzle movement control system (not shown in the drawing). The turbocompressor unit, which is part of the gas supply system, is turned on, and the accelerated air flow from the output device of the power plant is sent to the gas supply inlet 2 to the mixing chamber 10, where a two-phase flow occurs.

Вихри жидкости впрыскиваются в камеру смешения 10 через размещенные в ней рядами 8 и 9 тангенциальные каналы, которые смешиваются с набегающим воздушным потоком, в результате чего образуется газокапельный поток. Максимальные значения давления воздуха на входе в сопло и относительной концентрации воды в двухфазном потоке выбираются из условия предельно плотной упаковки частиц воды в воздушном потоке: gP=5,7108 Па, где Р - давление газа на входе в сопло; g - относительная концентрация воды в двухфазном потоке. Для достижения необходимой (свыше 50 м) дальности полета газокапельной струи давление газа (воздуха) на входе в сопло должно превышать Р=5,5105Па;Liquid vortices are injected into the mixing chamber 10 through tangential channels placed in rows 8 and 9, which are mixed with the incoming air flow, resulting in a gas-droplet flow. The maximum values of the air pressure at the inlet to the nozzle and the relative concentration of water in the two-phase flow are selected from the condition of extremely tight packing of water particles in the air flow: gP = 5.7108 Pa, where P is the gas pressure at the inlet to the nozzle; g is the relative concentration of water in a two-phase flow. To achieve the required (over 50 m) range of a gas-droplet jet, the gas (air) pressure at the inlet to the nozzle must exceed P = 5.5105 Pa;

g=Gввод/Gвоз=4,9,g = Gin / Gvoz = 4.9,

где Gввод=26 кг/с - массовый расход воды; Gвоз=5,3 кг/с - массовый расход воздуха; Тсм=298 К - температура двухфазного потока; L=1500 мм - длина корпуса 5 цилиндрической гильзы с соплом 11; D=50 мкм - средний диаметр капель воды в воздушном потоке.where Gin = 26 kg / s is the mass flow rate of water; Gvoz = 5.3 kg / s - mass air flow; Tcm = 298 K is the temperature of the two-phase flow; L = 1500 mm - the length of the housing 5 of the cylindrical sleeve with a nozzle 11; D = 50 microns - the average diameter of water droplets in the air stream.

Созданный в камере смешения 10 двухфазный поток при указанных выше параметрах разгоняется в профилированном канале сопла 11. Использование кольцевого сопла позволяет компактировать газокапельную струю при относительно однородном распределении капель воды по сечению струи.The two-phase flow created in the mixing chamber 10 with the above parameters is accelerated in the profiled channel of the nozzle 11. The use of an annular nozzle makes it possible to compact a gas-droplet jet with a relatively uniform distribution of water droplets over the jet cross section.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что двухфазный поток, параметры которого выбираются согласно вышеуказанным условиям, разгоняется в газодинамическом корпусе до скорости, при которой дальность полета газокапельной струи составляет 65 м.The results obtained indicate that a two-phase flow, the parameters of which are selected according to the above conditions, is accelerated in the gas-dynamic housing to a speed at which the range of the gas-droplet jet is 65 m.

Предложенное изобретение может использоваться в различных отраслях техники, где требуется генерация дальнобойных газокапельных струй, дальность полета которых превышает 50 м. Наиболее эффективно использование изобретения в противопожарной технике, особенно при тушении пожаров в труднодоступных очагах и объектах, и в сельском хозяйстве при орошении земель.The proposed invention can be used in various fields of technology where the generation of long-range gas-droplet jets is required, the flight range of which exceeds 50 m. The invention is most effectively used in fire fighting equipment, especially when fighting fires in hard-to-reach centers and objects, and in agriculture during land irrigation.

Claims (1)

Устройство для создания газокапельной струи, содержащее системы подачи жидкости и газа и сопло, отличающееся тем, что система подачи жидкости осуществляется по двум направлениям, включающим осевую подачу жидкости через подводящий патрубок и последовательно соединенные и соосные с ним конфузор и цилиндрическое сопло, а тангенциальная подача жидкости осуществляется через коаксиальный с цилиндрическим соплом корпус в виде цилиндроконической гильзы, на цилиндрической части которой закреплена вихревая кольцевая камера с патрубком для подачи жидкости, при этом по краям кольцевой камеры выполнены два ряда подводящих жидкость тангенциальных каналов, при этом в каждом ряду имеется, по крайней мере, три тангенциальных канала, соединяющих кольцевую камеру с цилиндрической полостью корпуса, к которой соосно прикреплено профилированное сопло, выполненное в виде двух последовательно соединенных конфузоров, причем у первого конфузора, соединенного с цилиндрической полостью корпуса, угол при вершине конуса конической обечайки меньше, чем у второго конфузора, соединенного с выходным соплом, поперечное сечение которого на выходе выполнено прямоугольным. A device for creating a gas-droplet jet containing liquid and gas supply systems and a nozzle, characterized in that the liquid supply system is carried out in two directions, including axial fluid supply through the inlet pipe and a confuser and a cylindrical nozzle connected in series and coaxial with it, and a tangential fluid supply is carried out through a coaxial housing with a cylindrical nozzle in the form of a cylindrical-conical sleeve, on the cylindrical part of which a vortex annular chamber with a pipe for fluid supply, while at the edges of the annular chamber there are two rows of fluid supplying tangential channels, while in each row there are at least three tangential channels connecting the annular chamber to the cylindrical cavity of the housing, to which the shaped nozzle is made coaxially, made in the form two series-connected confusers, the first confuser connected to the cylindrical cavity of the body, the angle at the apex of the cone of the conical shell is smaller than the second confuser, connected to the outlet one nozzle, the cross section of which at the exit is made rectangular.
RU2012110509/13A 2012-03-20 2012-03-20 Gas-drop jet generator RU2487763C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012110509/13A RU2487763C1 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Gas-drop jet generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012110509/13A RU2487763C1 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Gas-drop jet generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2487763C1 true RU2487763C1 (en) 2013-07-20

Family

ID=48791126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012110509/13A RU2487763C1 (en) 2012-03-20 2012-03-20 Gas-drop jet generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2487763C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581376C1 (en) * 2015-02-27 2016-04-20 Татьяна Дмитриевна Ходакова Device for generation of gas-droplet jet
RU2612483C1 (en) * 2016-03-14 2017-03-09 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's pneumatic nozzle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059357A (en) * 1989-06-05 1991-10-22 Hartmut Wolf Vortex chamber atomizer
RU2107554C1 (en) * 1996-07-08 1998-03-27 Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet
RU2132752C1 (en) * 1998-04-13 1999-07-10 Научно-исследовательский институт низких температур при МАИ (Московском государственном авиационном институте - техническом университете) Apparatus for generating gas-and-drop jet and valve for supplying two-phase working fluid
US20060102748A1 (en) * 2002-08-15 2006-05-18 Jao Wu Apparatus for regulating fluid flow through a spray nozzle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059357A (en) * 1989-06-05 1991-10-22 Hartmut Wolf Vortex chamber atomizer
RU2107554C1 (en) * 1996-07-08 1998-03-27 Научно-исследовательский институт низких температур при Московском государственном авиационном институте (техническом университете) Method of forming gaseous dripping jet; plant for realization of this method and nozzle for forming gaseous dripping jet
RU2132752C1 (en) * 1998-04-13 1999-07-10 Научно-исследовательский институт низких температур при МАИ (Московском государственном авиационном институте - техническом университете) Apparatus for generating gas-and-drop jet and valve for supplying two-phase working fluid
US20060102748A1 (en) * 2002-08-15 2006-05-18 Jao Wu Apparatus for regulating fluid flow through a spray nozzle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581376C1 (en) * 2015-02-27 2016-04-20 Татьяна Дмитриевна Ходакова Device for generation of gas-droplet jet
RU2612483C1 (en) * 2016-03-14 2017-03-09 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's pneumatic nozzle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2482928C1 (en) Kochetov's gas-drop jet generator
RU2427402C1 (en) Kochetov's sprayer
RU2557505C1 (en) Centrifugal swirl atomiser of kochstar type
CA2567657C (en) Water mist generating head
RU2564278C1 (en) Kochetov's pneumatic sprayer
RU2469758C1 (en) Kochetov liquid-fuel atomiser
RU2647104C2 (en) Finely divided liquid sprayer
RU2429918C1 (en) Device for generation of gas-drop jet
RU2560291C1 (en) Kochetov's pneumatic atomiser
RU2432212C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2487763C1 (en) Gas-drop jet generator
RU2576296C1 (en) Kochetov(s vortex foam generator
EP1833615A1 (en) Liquid atomizer and fire-extinguisher
RU2585628C1 (en) Kochetov's swirl atomiser
RU2482926C1 (en) Long-range gas-drop jet generator
RU2581376C1 (en) Device for generation of gas-droplet jet
RU2528164C1 (en) Kochetov's air-blast atomiser
RU2505328C1 (en) Foam generator
RU2612483C1 (en) Kochetov's pneumatic nozzle
RU2548070C1 (en) Kochetov's method of long range gas-droplet jet creation and device for its implementation
RU2645984C1 (en) Pneumatic nozzle
RU2543865C1 (en) Kochetov's device for generating gas-drop jet
RU2622927C1 (en) Kochetov's foam generator
RU2624110C1 (en) Foam generator
RU2650124C1 (en) Pneumatic nozzle