RU2650913C1 - Газовый эжектор - Google Patents

Газовый эжектор Download PDF

Info

Publication number
RU2650913C1
RU2650913C1 RU2017121485A RU2017121485A RU2650913C1 RU 2650913 C1 RU2650913 C1 RU 2650913C1 RU 2017121485 A RU2017121485 A RU 2017121485A RU 2017121485 A RU2017121485 A RU 2017121485A RU 2650913 C1 RU2650913 C1 RU 2650913C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing chamber
gas
annular channels
ejector
nozzle
Prior art date
Application number
RU2017121485A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Леонидович Письменный
Original Assignee
Владимир Леонидович Письменный
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 Владимир Леонидович Письменный filed Critical Владимир Леонидович Письменный
Priority to RU2017121485A priority Critical patent/RU2650913C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650913C1 publication Critical patent/RU2650913C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F04F5/18Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids for compressing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46Arrangements of nozzles
    • F04F5/466Arrangements of nozzles with a plurality of nozzles arranged in parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

Эжектор предназначен для использования в области авиадвигателестроения. Эжектор состоит из двух кольцевых каналов и кольцевой камеры смешения. На выходе из кольцевых каналов и на выходе из камеры смешения расположены сопловые аппараты. Направления выходных кромок лопаток сопловых аппаратов, расположенных на выходе из кольцевых каналов, совпадают. Технический результат – уменьшение длины камеры смешения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к струйной технике, преимущественно к газовым эжекторам, предназначенным для использования в области авиадвигателестроения.
Известны турбоэжекторные двигатели (патенты: RU 2190772, RU 2386829, RU 2392475), содержащие газовый эжектор с камерой смешения. Недостатком газодинамической схемы турбоэжекторного двигателя является большое удлинение камеры смешения (отношение длины к высоте).
Известен сотовый смеситель, состоящий из двух газовых каналов, разделенных гофрированной поверхностью, и камеры смешения (патент RU 2467791, 27.11.2012). Сотовый смеситель входит в состав турбоэжекторного двигателя.
Известен газовый эжектор, состоящий из двух кольцевых каналов, расположенных один внутри другого, на выходе из которых расположены сопловые аппараты, и камеры смешения (патент US 4014961 А, 29.03.1977).
Целью изобретения является уменьшение удлинения камеры смешения газового эжектора в составе турбоэжекторного двигателя.
Поставленная цель достигается тем, что в газовом эжекторе, состоящем из двух кольцевых каналов, расположенных один внутри другого, на выходе из которых расположены сопловые аппараты, и камеры смешения, на выходе из камеры смешения расположен сопловой аппарат.
Потери давления при смешении газовых потоков уменьшаются, если касательные к средней линии в задней кромке лопаток сопловых аппаратов, расположенных на выходе из кольцевых каналов, параллельны.
Активный газ предпочтительно подавать в камеру смешения по внутреннему каналу.
Сущность изобретения заключается в том, что смешиваемые газы движутся по спиралевидным траекториям, что уменьшает потребную длину камеры смешения: во-первых, при движении по спирали газы проходят меньшее осевое расстояние до их полного смешения, чем при осевом движении, во-вторых, появляются центробежные силы, которые заставляют один газ проникать внутрь другого, что ускоряет процесс их смешения.
На фиг. 1 изображена схема газового эжектора;
на фиг. 2 изображены решетки профилей сопловых аппаратов (цилиндрические сечения);
на фиг. 3 показано изменение относительной длины камеры смешения
Figure 00000001
в зависимости от угла наклона α касательной к средней линии в задней кромке лопатки и скорости истечения активного газа W.
Газовый эжектор (фиг. 1) состоит из двух кольцевых каналов 1 и 2, расположенных один внутри другого. Кольцевые каналы заканчиваются сопловыми аппаратами 3 и 4, соответственно. Углы наклона α касательной к средней линии в задней кромке лопаток сопловых аппаратов 3 и 4 совпадают (фиг. 2). За сопловыми аппаратами расположена кольцевая камера смешения 5. На выходе из камеры смешения расположен сопловой аппарат 6. По каналу 1 движется активный газ; по каналу 2 - пассивный газ.
Эжектор работает следующим образом. Поток активного газа под действием разницы давлений в канале 1 и камере смешения 5 ускоряется и закручивается в сопловом аппарате 3. Статическое давление газа на выходе из соплового аппарата 3 понижается (становится меньше, чем давление газа в канале 2). Под действием перепада давлений пассивный газ ускоряется и закручивается в сопловом аппарате 4.
Потоки активного и пассивного газов истекают в камеру смешения 5 и далее движутся по спиралевидным траекториям. Скорость активного газа больше скорости пассивного газа. За счет центробежных сил активный газ увеличивает радиус своей траектории (стремится к верхней поверхности камеры 5), выдавливая пассивный газ к нижней поверхности камеры 5. За счет радиально-продольного движений активного и пассивного газов происходит выравнивание их энергий: температур и давлений.
Газовая смесь попадает в сопловой аппарат 6, где еще больше ускоряется и закручивается.
Техническим результатом является перераспределение энергии активного газа на большую массу газа с последующим ее преобразованием в кинетическую энергию высокотемпературной струи, предназначенной для привода турбины туроэжекторного двигателя. Удлинение камеры смешения при этом меньше, чем у эжекторов без закрутки газовых потоков.
На фиг. 3 показана относительная длина камеры смешения
Figure 00000002
где Lα - длина камеры смешения с закруткой газовых потоков; L - длина камеры смешения без закрутки газовых потоков. Длина
Figure 00000003
зависит от двух факторов: угла α(фиг. 2) и скорости истечения активного газа W. С уменьшением α и увеличением W длина
Figure 00000004
уменьшается. Максимальная относительная длина камеры смешения
Figure 00000005
определяется как
Figure 00000006
(данная зависимость получена при условии отсутствия радиальных перемещений газов, что соответствует W<10 м/с). В реальных эжекторах W>100 м/с, поэтому
Figure 00000007
будет меньше
Figure 00000008
.
Газовый эжектор позволяет уменьшить длину камеры смешения турбоэжекторного двигателя до размеров, при которых двигатель становится работоспособным, а значит, открываются возможности для создания газотурбинных двигателей для сверх- и гиперзвуковых скоростей полета. Освоение гиперзвуковых скоростей полета является важной народнохозяйственной задачей.

Claims (3)

1. Газовый эжектор, состоящий из двух кольцевых каналов, расположенных один внутри другого, на выходе из которых расположены сопловые аппараты, и камеры смешения, отличающийся тем, что на выходе из камеры смешения расположен сопловой аппарат.
2. Газовый эжектор по п. 1, отличающийся тем, что касательные к средней линии в задней кромке лопаток сопловых аппаратов, расположенных на выходе из кольцевых каналов, параллельны.
3. Газовый эжектор по п. 1, отличающийся тем, что активный газ движется по внутреннему каналу.
RU2017121485A 2017-06-19 2017-06-19 Газовый эжектор RU2650913C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121485A RU2650913C1 (ru) 2017-06-19 2017-06-19 Газовый эжектор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121485A RU2650913C1 (ru) 2017-06-19 2017-06-19 Газовый эжектор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650913C1 true RU2650913C1 (ru) 2018-04-18

Family

ID=61977138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017121485A RU2650913C1 (ru) 2017-06-19 2017-06-19 Газовый эжектор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650913C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014961A (en) * 1973-04-24 1977-03-29 Vitaly Fedorovich Popov Ejector mixer for gases and/or liquids
US7354029B1 (en) * 2004-05-28 2008-04-08 Alex Rutstein Apparatus and method for treating process fluids
RU120163U1 (ru) * 2012-04-04 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Эжектор
RU127138U1 (ru) * 2012-11-13 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Эжектор
RU165393U1 (ru) * 2015-12-23 2016-10-20 Руслан Рафаэлевич Халиулин Эжектор

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014961A (en) * 1973-04-24 1977-03-29 Vitaly Fedorovich Popov Ejector mixer for gases and/or liquids
US7354029B1 (en) * 2004-05-28 2008-04-08 Alex Rutstein Apparatus and method for treating process fluids
RU120163U1 (ru) * 2012-04-04 2012-09-10 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Эжектор
RU127138U1 (ru) * 2012-11-13 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Эжектор
RU165393U1 (ru) * 2015-12-23 2016-10-20 Руслан Рафаэлевич Халиулин Эжектор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7497666B2 (en) Pressure exchange ejector
US4835961A (en) Fluid dynamic pump
US9982693B2 (en) Pipeline systems and methods
US9309893B2 (en) Supersonic compressor
RU2731142C2 (ru) Осевая машина, работающая на текучей среде, и способ получения энергии
EP2899407A1 (en) Centrifugal compressor with recirculation groove in its shroud
US3447740A (en) Supersonic compressor
EP2484912B1 (en) Wet gas compressor systems
RU2531432C2 (ru) Способ создания системы сил летательного аппарата вертикального взлёта и посадки и летательный аппарат для его осуществления
RU2380281C1 (ru) Способ и устройство для перемещения в газообразной или жидкой среде
RU2650913C1 (ru) Газовый эжектор
US10753187B2 (en) Downhole wet gas compressor processor
CN103114876B (zh) 冲击式空气涡轮机装置和波浪发电厂
RU2703858C2 (ru) Устройство и способ кондиционирования потока жирного газа
WO2015105431A1 (ru) Гидродинамическое устройство
WO2011078740A1 (ru) Способ создания тяги для транспортного средства
JP6867189B2 (ja) タービンノズル及びそれを備えたラジアルタービン
RU225728U1 (ru) Жидкостно-газовый эжектор
RU2736584C1 (ru) Способ преобразования центробежной силы в реактивную силу тяги
RU165393U1 (ru) Эжектор
DE102011111144A1 (de) Propulsionsmittel für Fluggeräte oder Schiffe
EP3363520B1 (en) Gas-liquid separation device and method
RU2766496C2 (ru) Устройство вихревого газового компрессора для комбинированного воздушно-реактивного двигателя
RU96399U1 (ru) Сверхзвуковой газовый эжектор
CN113123898A (zh) 一种基于分隔板后缘射流扰动的超声速流混合装置