RU2714590C1 - Аэродинамический фильтр - Google Patents
Аэродинамический фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714590C1 RU2714590C1 RU2019129120A RU2019129120A RU2714590C1 RU 2714590 C1 RU2714590 C1 RU 2714590C1 RU 2019129120 A RU2019129120 A RU 2019129120A RU 2019129120 A RU2019129120 A RU 2019129120A RU 2714590 C1 RU2714590 C1 RU 2714590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perforated
- plates
- longitudinal
- cartridge
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/02—Energy absorbers; Noise absorbers
- F16L55/027—Throttle passages
- F16L55/02709—Throttle passages in the form of perforated plates
- F16L55/02727—Throttle passages in the form of perforated plates placed parallel to the axis of the pipe
Abstract
Аэродинамический фильтр предназначен для использования в трубопроводах с круглым поперечным сечением. Фильтр содержит несущую крестовину, на которой параллельно друг другу расположены продольные перфорированные пластины, при этом несущая крестовина вместе с продольными перфорированными пластинами расположена в прорезях цилиндрической перфорированной обоймы, а длина цилиндрической перфорированной обоймы в два раза больше длины продольных пластин. На внешней поверхности перфорированной обоймы с противоположной от прорезей стороны выполнены перфорированные ребра. При взаимодействии потока с продольными перфорированными пластинами крупные вихревые образования, обуславливающие высокую степень неравномерности исходного течения, разбиваются на множество вихрей значительно меньшего размера, в дальнейшем быстро затухающих в цилиндрической перфорированной обойме. Перфорация продольных пластин обеспечивает перетекание среды под действием поперечного градиента давления, таким образом, дополнительно снижая гидравлическое сопротивление и разгружая перфорированные продольные пластины, а перфорация цилиндрической обоймы обеспечивает сообщение потоков внутри этой обоймы с потоком, проходящим между обоймой и трубопроводом. Несущая крестовина обеспечивает жесткость конструкции, за счет чего резко уменьшается толщина перфорированных продольных пластин, что снижает гидравлическое сопротивление аэродинамического фильтра и позволяет снизить неравномерность поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью, при снижении гидравлического сопротивления. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики, и предназначено для использования в трубопроводах с круглым поперечным сечением.
Известны аэродинамические фильтры (см. Zaryankin A., Rogalev N., Rogalev A., Kocherova A., Strulkowski W. Line Summary of Approaches for Improving Vibrational Reliability of Thermomechanical Equipment and Its Interconnecting Pipelines at Thermal Power Plant // Contemporary Engineering Sciences, 2014, Vol. 33, issue 7, p 1793-1806), устанавливаемые в цилиндрических корпусах, диаметр которых превышает диаметр трубопровода.
Недостатком такого решения является низкая степень гашения неравномерности за таким аэродинамическим фильтром.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение, описанное в патенте DE №19742343 А1, МПК G01F 1/66, опубл. 25.02.2099), в котором аэродинамический фильтр, представляет собой цилиндрический корпус с расположенными в нем продольными перфорированными пластинами и установленным в трубопроводе круглого поперечного сечения.
Недостаток такого технического решения заключается в высоком гидравлическом сопротивлении устройства обусловленного большой толщиной продольных перфорированных пластин.
Техническая задача изобретения заключается в снижении неравномерности поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью
Техническим результатом является снижение гидравлического сопротивления.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена изометрия аэродинамического фильтра, на фиг. 2 показаны профили скорости, где кривая "а" представляет собой профиль скорости перед фильтром, а кривая "б" соответствует профилю скорости на расстоянии 50 мм за фильтром, на фиг. 3 изображен график изменения коэффициента неравномерности в зависимости от расстояния от аэродинамического фильтра.
Аэродинамический фильтр, расположенный в трубопроводе круглого поперечного сечения, содержит несущую крестовину 1, на которой параллельно друг другу расположены продольные перфорированные пластины 2, при этом несущая крестовина 1 вместе с продольными перфорированными пластинами 2 расположены в прорезях 3 цилиндрической перфорированной обоймы 4, а длина цилиндрической перфорированной обоймы 4 в два раза больше длины продольных перфорированных пластин 2. На внешней поверхности цилиндрической перфорированной обоймы 4 с противоположной от прорезей 3 стороны выполнены перфорированные ребра 5.
Аэродинамический фильтр работает следующим образом.
При взаимодействии потока с продольными перфорированными пластинами 2 крупные вихревые образования, обуславливающие высокую степень неравномерности исходного течения, разбиваются на множество вихрей значительно меньшего размера, в дальнейшем быстро затухающих в цилиндрической перфорированной обойме 4. Перфорация продольных пластин 2 обеспечивает перетекание среды под действием поперечного градиента давления, таким образом, дополнительно снижая гидравлическое сопротивление и разгружая перфорированные продольные пластины 2, а перфорация цилиндрической обоймы обеспечивает сообщение потоков внутри этой обоймы 4 с потоком, проходящим между обоймой 4 и трубопроводом.
Несущая крестовина 1 обеспечивает жесткость конструкции, за счет чего резко уменьшается толщина перфорированных продольных пластин 2, что снижает гидравлическое сопротивление аэродинамического фильтра.
Перфорированные ребра 5 предотвращают появление консольного прогиба цилиндрической перфорированной обоймы 4.
Экспериментальным путем было установлено, что длина перфорированной цилиндрической обоймы должна быть не меньше 250 мм.
Проведенное математическое моделирование рассматриваемого устройства подтвердило его высокую эффективность при низком коэффициенте гидравлического сопротивления, который составил 0,8÷1,0.
Если для оценки степени неравномерности поля скоростей использовать коэффициент неравномерности ω, равный:
где ui - скорость в i-точке, а - среднерасходная скорость, то указанный коэффициент в зависимости от продольного расстояния от выходного сечения аэродинамического фильтра меняется так, как это показано на фигуре 3 кривой "в". Здесь же кривая "г" показывает, как меняется рассматриваемый коэффициент при отсутствии аэродинамического фильтра вдоль продольной оси трубопровода, если в качестве исходного сечения принять сечение, соответствующее выходному сечению аэродинамического фильтра.
При отсутствии фильтра исходная неравномерность профиля скорости в трубопроводе, генерируемая поворотом потока на 180°, продолжает увеличиваться и при увеличении расстояния от контрольного сечения на 100 мм достигает максимального значения, равного ωmax=0,52 (кривая "г" на фиг. 3).
Далее рассматриваемый коэффициент ω плавно снижается до ω=0,35 на расстоянии от исходного сечения, равного 450 мм.
При установке рассматриваемого аэродинамического фильтра коэффициент неравномерности потока за ним составляет ω=0,2 и уже на расстоянии 50 мм снижается до значения, равного ω=0,08, и это значение далее почти не меняется.
То есть, по отношению к исходной неравномерности использование предлагаемого устройства позволит в 5-6 раз снизить коэффициент неравномерности.
Использование изобретения позволяет снизить неравномерности поля скоростей потока и амплитуд пульсаций давлений, вызванных этой неравномерностью, и снизить гидравлическое сопротивление, что позволяет повысить надежность элементов оборудования, в которых происходит изменение направления движения потока, и сократить длины прямолинейных участков трубопровода, необходимых для установки измерительных приборов, без внесения существенного добавочного гидравлического сопротивления.
Claims (1)
- Аэродинамический фильтр, расположенный в трубопроводе круглого поперечного сечения и содержащий продольные перфорированные пластины, отличающийся тем, что снабжен несущей крестовиной, выполненной совместно с продольными перфорированными пластинами, цилиндрической перфорированной обоймой с перфорированными ребрами и прорезями, на конце которой расположены несущая крестовина и перфорированные пластины, а с ее противоположной от прорезей стороны на внешней поверхности расположены перфорированные ребра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129120A RU2714590C1 (ru) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | Аэродинамический фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019129120A RU2714590C1 (ru) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | Аэродинамический фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2714590C1 true RU2714590C1 (ru) | 2020-02-18 |
Family
ID=69626106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019129120A RU2714590C1 (ru) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | Аэродинамический фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2714590C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1556823A (en) * | 1975-07-30 | 1979-11-28 | Industrial Acoustics Co | Silencer |
SU1368451A1 (ru) * | 1986-07-18 | 1988-01-23 | Вильнюсский Инженерно-Строительный Институт | Глушитель шума |
DE4101709C1 (en) * | 1991-01-22 | 1992-07-30 | Veba Kraftwerke Ruhr Ag, 4650 Gelsenkirchen, De | Sound absorber for corrosive gas blower - is in form of massive, rigid glass body |
RU2056909C1 (ru) * | 1992-12-08 | 1996-03-27 | Научно-технический центр "Природа" | Аэродинамический фильтр пылевых выбросов |
DE19742343A1 (de) * | 1997-08-14 | 1999-02-25 | Mueller Bbm Gmbh | Ultraschalldämpfer |
RU2300044C2 (ru) * | 2005-04-07 | 2007-05-27 | Центральный конструкторско-технологический институт арматуростроения | Виброгаситель для трубопроводов |
-
2019
- 2019-09-16 RU RU2019129120A patent/RU2714590C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1556823A (en) * | 1975-07-30 | 1979-11-28 | Industrial Acoustics Co | Silencer |
SU1368451A1 (ru) * | 1986-07-18 | 1988-01-23 | Вильнюсский Инженерно-Строительный Институт | Глушитель шума |
DE4101709C1 (en) * | 1991-01-22 | 1992-07-30 | Veba Kraftwerke Ruhr Ag, 4650 Gelsenkirchen, De | Sound absorber for corrosive gas blower - is in form of massive, rigid glass body |
RU2056909C1 (ru) * | 1992-12-08 | 1996-03-27 | Научно-технический центр "Природа" | Аэродинамический фильтр пылевых выбросов |
DE19742343A1 (de) * | 1997-08-14 | 1999-02-25 | Mueller Bbm Gmbh | Ultraschalldämpfer |
RU2300044C2 (ru) * | 2005-04-07 | 2007-05-27 | Центральный конструкторско-технологический институт арматуростроения | Виброгаситель для трубопроводов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Middelberg et al. | Computational fluid dynamics analysis of the acoustic performance of various simple expansion chamber mufflers | |
HU182491B (en) | Sound-damping deviceparticularly for reducing noise spreading in air duct | |
RU2714590C1 (ru) | Аэродинамический фильтр | |
CN106050491A (zh) | 一种宽频带多腔共振型进气消声器及其工作方法 | |
Łapka | Acoustic attenuation performance of a round silencer with the spiral duct at the inlet | |
EP3118467B1 (en) | Fluid transfer apparatus | |
US20110051549A1 (en) | Nucleation Ring for a Central Insert | |
Modarres-Sadeghi et al. | Experiments on vertical slender flexible cylinders clamped at both ends and subjected to axial flow | |
Middelberg et al. | CFD analysis of the acoustic and mean flow performance of simple expansion chamber mufflers | |
EP0995939A2 (en) | Arrangement for damping a pulsation of a fluid conveyed through a conveying device | |
Zhu et al. | Coupling response of flow-induced oscillating cylinder with a pair of flow-induced rotating impellers | |
Taheri et al. | The enhancement of flow induced vibration of a circular cylinder using a rotating control rod | |
WO2014140373A2 (en) | Eliminating turbulence in wall-bounded flows by distorting the flow velocity distribution in a direction perpendicular to the wall | |
Hong et al. | Effect of two-dimensional micro-cavity surface on hypersonic boundary layer | |
RU2536572C2 (ru) | Входное устройство центробежного вентилятора | |
US20020117224A1 (en) | Conduit bundle for controlling fluid flow | |
RU69942U1 (ru) | Завихритель | |
RU2505734C2 (ru) | Гаситель пульсаций давления в газопроводе | |
US8650962B2 (en) | Pressure indicator | |
Watanabe et al. | Choked surge in a cavitating turbopump inducer | |
EP2253877A3 (de) | Flüssigkeitsschalldämpfer | |
RU41499U1 (ru) | Завихритель | |
EP1519099A1 (de) | Strömungskreis mit Geräuschdämpfung | |
RU208307U1 (ru) | Пластинчатый глушитель шума | |
RU2426901C1 (ru) | Входной тракт газотурбинного двигателя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210120 Effective date: 20210120 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211025 Effective date: 20211025 |