UA78399C2 - Wind channel - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до області аеродинаміки та може бути використаний в конструкціях аеродинамічних 2 труб.

Відомі аеродинамічні труби (АДТ), замкнутого типу містять: конфузор, робочу зону, дифузор, вентиляторну установку, один чи декілька зворотних каналів і поворотні коліна, що утворять замкнутий контур.

Поворотні коліна, можуть виконуватися у виді плавного відводу, внутрішня і зовнішня стінка якого представляють собою концентричні дуги, описані з одного центру, з кутом повороту потоку в коліні 18029 ( с,64), або у вигляді прямого коліна з кутом повороту потоку 90 2. В останньому випадку ділянка каналу між першим і другим поворотним коліном може бути виконана або циліндричною (призматичною) |1 с.60), або дифузорною.

Найбільш близькою по технічній суті до пропонованого технічного рішення є аеродинамічна труба, замкнутого типу, що містить: конфузор, робочу зону, дифузор, зворотний канал, вентиляторну установку і чотири поворотних т коліна з кутом повороту потоку 902, з дифузорною ділянкою між першим і другим коліном (2 с,111.

Недоліком АДТ найближчого аналога є великі гідравлічні втрати, пов'язані з нераціональністю компонування.

Перше і друге поворотні коліна є одним з основних джерел гідравлічних втрат у контурі АДТ і основною причиною великих гідравлічних втрат у дифузорі. Це пов'язано з тим, що зменшення гідравлічних втрат в поворотних колінах вимагає зменшення швидкості потоку в місці їхнього розташування, для чого необхідно збільшувати ступінь розширення дифузора, що, у свою чергу приводить до збільшення втрат повного тиску в дифузорі. Крім того, збільшення ступіні розширення дифузора вимагає збільшення його довжини, що призводить до збільшення загальних геометричних розмірів АДТ та матеріалоємності конструкції.

В основу пропонованого технічного рішення поставлена задача по розробці конструкції АДТ замкнутого типу, сч рб Що мала б малі гідравлічні втрати, що дозволило б зменшити потужність приводу, а також меншу матеріалоємність конструкції. (о)

Поставлена задача вирішується тим, що аеродинамічна труба, замкнутого типу, яка містить: конфузор, робочу зону, дифузор, зворотний канал, вентиляторну установку, містить поворотні коліна, з яких, принаймні перше та друге коліна мають неоднакові кути повороту потоку, причому коліна з меншим кутом повороту потоку ФУ 20 розташовані в перетині, де швидкість потоку більше, а коліна з більшим кутом повороту потоку розташовані в перетині, де швидкість потоку менше. Оскільки коефіцієнт гідравлічних втрат поворотного коліна залежить від /Ф) кута повороту потоку |(2 с.161), то при цьому, у порівнянні з аналогом, коефіцієнт гідравлічних втрат коліна з с меншим кутом повороту потоку зменшується, а коефіцієнт гідравлічних втрат коліна з більшим кутом повороту потоку збільшується, причому сумарний коефіцієнт гідравлічних втрат в поворотних колінах збільшується, (ее) з порівняно з аналогом. У той же час, гідравлічні втрати пропорційні квадрату швидкості, тому при певному М коефіцієнті відновлення тиску в дифузорному каналі між першим і другим коліном, сумарні гідравлічні втрати зменшуються, тому що, фактично, більша частина сумарного коефіцієнта гідравлічних втрат поворотних колін переноситься в ділянку контуру, де швидкість потоку менше. Крім того, зменшення коефіцієнта гідравлічних втрат першого поворотного коліна дозволяє збільшити швидкість у перетині, де воно розташовано і, відповідно « 0 Зменшити ступінь розширення та довжину дифузора, що приведе до зменшення втрат повного тиску в дифузорі, з його геометричних розмірів та матеріалоємності конструкції АДТ. с З метою зменшення коефіцієнта гідравлічних втрат колін, з кутами повороту потоку більше 902, ці коліна :з» можуть бути виконані з декількома поворотними решітками. Зокрема, контур АДТ може містити поворотні коліна, що включають поворотні решітки з кутом повороту потоку 602. Причому перше коліно містить одну поворотну решітку і повертає потік на 602, друге коліно містить дві поворотні решітки і повертає потік на 1202, а третє -І коліно містить три поворотних решітки і повертає потік на 1809 (Фіг.).

Таким чином, пропонована аеродинамічна труба замкнутого типу, містить: конфузор, робочу зону, дифузор, со один або декілька зворотних каналів, вентиляторну установку, і поворотні коліна з яких, принаймні перше та о друге коліна мають неоднакові кути повороту потоку, причому коліна з меншим кутом повороту потоку розташовані в перетині, де швидкість потоку більше, а коліна з більшим кутом повороту потоку розташовані в іш перетині, де швидкість потоку менше. При цьому її поворотні коліна можуть містити поворотні решітки з кутом (Че) повороту потоку 60е, причому перше коліно містить одну поворотну решітку і повертає потік на 602, друге коліно містить дві поворотних решітки і повертає потік на 1202, а третє коліно містить три поворотних решітки і повертає потік на 1802,

До відмінних від найближчого аналога ознак відносяться: о - застосування в контурі АДТ колін з неоднаковими кутами повороту потоку, причому коліна з меншим кутом повороту потоку розташовані в перетині, де швидкість потоку більше, а коліна з більшим кутом повороту потоку іме) розташовані в перетині, де швидкість потоку менше, при цьому, зменшуються сумарні гідравлічні втрати, та, відповідно потужність приводу, а також зменшуються загальні геометричні розміри та матеріалоємність 60 конструкції. - застосування в контурі АДТ поворотних колін що містять поворотні решітки з кутом повороту потоку 602, що зменшує коефіцієнт гідравлічних втрат поворотних колін і, також зменшує матеріалоємність конструкції.

Сполучення вищевикладених відомих і відмінних ознак забезпечує зменшення гідравлічних втрат і, відповідно потужності приводу а також зменшення матеріалоємності конструкції. 65 Сутність винаходу пояснюється графічно, де на Фіг. зображена схема запропонованої АДТ.

Конструкція АДТ складається з: конфузору 1, робочої зони 2, дифузору З, дифузору зворотного каналу 4,

зворотного каналу 5, поворотних колін 6, 7, 8, що містять поворотні решітки 9, вентиляторної установки 10.

АДТ працює наступним чином: Вентиляторна установка створює перепад тиску, під дією якого повітря в контурі АДТ рухається в напрямку проти годинникової стрілки (відносно креслення). Повітря проходить через конфузор 1, де відбувається його прискорення і вирівнювання поля швидкостей, робочу зону 2, дифузор 3, де відбувається гальмування потоку і часткове відновлення повного тиску, поворотне коліно б, де потік повертається, дифузор зворотного каналу 4 де відбувається гальмування потоку і часткове відновлення повного тиску, поворотне коліно 7, де потік повертається, вентиляторну установку 10, де потік одержує збільшення повного тиску, зворотний канал 5, де відбувається гальмування потоку і часткове відновлення повного тиску, 7/0 поворотне коліно 8, де потік повертається, після чого знову надходить на вхід конфузора 1.

Джерела інформації: 1. Горлин С.М., Слезингер И.И., Азромеханические измерения (методь и приборь/), М., "Наука" 1964. 2. Азродинамические трубьії и газодинамические установки Научно-исследовательского центра им. Зймса

МАБА, Вьіпуск Мо450, М., ЦАГИ, ОНТИ 1974Гг. 3. Повх И.Л., Азродинамический зксперимент в машиностроений М. - Л., изд. "Машиностроение" 1965.

Claims (2)

Формула винаходу

1. Аеродинамічна труба замкненого типу, яка містить конфузор, робочу зону, дифузор, один або декілька зворотних каналів, вентиляторну установку і поворотні коліна, яка відрізняється тим, що принаймні перше та друге поворотні коліна мають неоднакові кути повороту потоку, причому коліна з меншим кутом повороту потоку розташовані в перерізі, де швидкість потоку більша, а коліна з більшим кутом повороту потоку розташовані в перерізі, де швидкість потоку менша. сч

2. Труба за п. 1, яка відрізняється тим, що її поворотні коліна містять поворотні решітки з кутом повороту потоку 602, причому перше коліно містить одну поворотну решітку і повертає потік на 602, друге коліно містить (о) дві поворотні решітки і повертає потік на 1202, а третє коліно містить три поворотні решітки і повертає потік на 1802, (о) (о) (зе) (ее) і -

- . и? -і (ее) (95) се) 3е) іме) 60 б5