WO2016012962A1 - Расходомер струйный автогенераторный - Google Patents

Расходомер струйный автогенераторный Download PDF

Info

Publication number
WO2016012962A1
WO2016012962A1 PCT/IB2015/055552 IB2015055552W WO2016012962A1 WO 2016012962 A1 WO2016012962 A1 WO 2016012962A1 IB 2015055552 W IB2015055552 W IB 2015055552W WO 2016012962 A1 WO2016012962 A1 WO 2016012962A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
jet
channels
central
working chamber
self
Prior art date
Application number
PCT/IB2015/055552
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Дмитрий Юрьевич УКРАИНСКИЙ
Юрий Дмитриевич УКРАИНСКИЙ
Original Assignee
Дмитрий Юрьевич УКРАИНСКИЙ
Юрий Дмитриевич УКРАИНСКИЙ
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 Дмитрий Юрьевич УКРАИНСКИЙ, Юрий Дмитриевич УКРАИНСКИЙ filed Critical Дмитрий Юрьевич УКРАИНСКИЙ
Publication of WO2016012962A1 publication Critical patent/WO2016012962A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow

Definitions

  • the invention relates to the field of measuring technology, in particular to jet self-generating devices for measuring the flow of fluids, and can be used to measure the flow of liquid or gaseous media in various industries and in public utilities.
  • jet hydrogenerators In measuring technology, fluid flow meters using jet hydrogenerators with hydrodynamic feedback are widely used.
  • An example of such flowmeters is a jet flow meter, known according to US patent N ° 3902367, IPC G01F1 / 20, publication date 09/02/1975,
  • the jet flow meter comprises a jet autogenerator with means for measuring the oscillation frequency of the jet.
  • the jet self-contained oscillator includes an inlet nozzle, two control nozzles located at the outlet of the inlet nozzle, a working chamber formed by diverging side walls, a central splitter located at the outlet of the working chamber, two receiving channels located on both sides of the central splitter, two feedback channels connecting receiving channels with control nozzles, drain channels.
  • a self-generating jet flow meter comprising a self-contained jet oscillator, the flowing part of which includes a power nozzle, two control nozzles located at the output of the power nozzle, a working chamber formed by diverging side walls, a central separator located at the output of the working chamber, two receiving channels, two feedback channels connecting receiving channels to control nozzles, drain channels.
  • the flow in the receiving and feedback channels is realized due to the compression of the flow by the drain channel and, accordingly, with an increase in pressure in the receiving channel, which leads to an increase in the hydraulic resistance of the flow meter.
  • stable oscillations are possible only at speeds that ensure the adhesion of the jet to the side wall (Coanda effect), which corresponds to the Reynolds number Re> 2000. This limits the lower limit of sensitivity and narrows the dynamic range of measurements with acceptable hydraulic resistance.
  • the jet flow sensor is known according to the patent of the Russian Federation for utility model N ° 43206, IPC G01F 1/00, filing date July 23, 2004, containing a jet oscillation generator that includes a power nozzle, a working chamber, a central splitter-deflector, two drain channels located on opposite sides of the working chamber and connected to the output channel, two control nozzles located at the output of the power nozzle symmetrically to the power nozzle, two receiving channels and two feedback channels connecting the receiving channels to the control nozzles, as well as a pneumatic electroconverter connected to two outputs of the oscillation generator.
  • a jet oscillation generator that includes a power nozzle, a working chamber, a central splitter-deflector, two drain channels located on opposite sides of the working chamber and connected to the output channel, two control nozzles located at the output of the power nozzle symmetrically to the power nozzle, two receiving channels and two feedback channels connecting the receiving channels to the control nozzles, as well as a pneumatic electroconverter connected to two output
  • the passage section of the power nozzle is rectangular in shape, oriented perpendicular to the direction of fluid flow, while the ratio of the width, depth of the power nozzle and the length of the working chamber satisfy the expressions: 0.5 ⁇ h / bn ⁇ 2.0, 5.0 ⁇ b / bn ⁇ 20.0, where bn is width of the power nozzle, mm, h - depth of the power nozzle, mm, 1e - length of the working chamber, mm.
  • the measured medium through the power nozzle in the form of a jet flows into the working chamber.
  • the jet adjoins one of the walls, flows along it and enters the receiving channel.
  • the pressure in the specified receiving channel increases compared to the pressure in the other receiving channel.
  • a wave of increased pressure arises, which, propagating with the speed of sound through the feedback channel, reaches the control nozzle and causes the jet to transfer to another wall of the working chamber.
  • the jet After a time equal to the response time of the element, the jet reaches another receiving channel, an increased pressure wave arises, which, propagating with the speed of sound through the feedback channel, reaches another control nozzle and causes the jet to transfer in the direction of the opposite wall of the working chamber. In this case, a part of the flow rate that did not fall into the receiving channels, through the drain channels enters the discharge channel.
  • the jet flow sensor has a lower sensitivity threshold, which allows one to measure low gas flow rates with a measurement error of not more than 1% in the 10: 1 measurement range.
  • a self-generating jet flow meter containing a self-contained jet oscillator, the flowing part of which includes an inlet nozzle, two control nozzles located at the outlet of the inlet nozzle, a working chamber formed by diverging side walls, a central separator-deflector located at the outlet of the working cameras, two receiving channels, located on both sides of the central splitter, two feedback channels connecting the receiving channels to the control nozzles, drain channels connected to the output channel, as well as means for converting the jet pulsations into an electrical signal proportional to the jet ripple frequency.
  • the jet self-generating flow meter-counter comprises a jet element, converters of pulsations of a jet into an electric signal, connected to a signal extraction device proportional to the pulsation frequency.
  • the inkjet element includes a power nozzle, a working chamber with upper and lower walls, a central separator with a concave deflector, control nozzles made behind the power nozzle, receiving channels and drain channels made on both sides of the central separator.
  • the control nozzles are connected by feedback channels to receiving channels.
  • At the inlet of the power nozzle along the jet a local expansion of the channel with a step was made.
  • the angle of inclination of the extension to the axis of the power nozzle is 30-45 °, and the height of the step is made not less than half the width of the power nozzle.
  • the jet self-generating flow meter-counter operates as follows.
  • the measured fluid flows through the feed nozzle in the form of a jet into the working chamber.
  • the jet adjoins one of the walls of the working chamber, for example, to the upper wall, flows along it and enters the receiving channel made above the separator.
  • the pressure in the specified receiving channel increases compared to the pressure in the receiving channel, made under the separator.
  • a wave of increased pressure arises, which, propagating with the speed of sound through the feedback channel, reaches the control nozzle and causes a jet to transfer to the lower wall of the working chamber.
  • the jet flowing along the bottom wall, reaches the receiving channel, made under the separator.
  • a self-generating jet flow meter containing a jet element, the flowing part of which includes a power nozzle, two control nozzles located at the output of the power nozzle, a working chamber, a central separator-deflector located at the output of the working chamber, two receiving channels located on both sides of the central separator-deflector, two feedback channels connecting the receiving channels to the control nozzles, drain channels connected to the output channel the distributor, as well as the means of converting the pulsations of the jet into an electrical signal proportional to the frequency of the pulsations of the jet.
  • the basis of the invention is the task of improving the flow meter of an autogenous jet generator, in which due to the design features, the dynamic range of measurements is expanded with a decrease in the lower measurement limit and a decrease in the hydraulic resistance of an autogenous generator.
  • the problem is solved by the fact that in the flow meter jet self-generating, containing a jet oscillator, flow part which includes a power nozzle, two control nozzles located at the output of the power nozzle, a working chamber, a central separator-deflector located at the outlet of the working chamber, two receiving channels located on both sides of the central separator-deflector, two feedback channels connecting the receiving channels with control nozzles, drain channels connected to the output channel of the flow meter, as well as means for converting the pulsations of the jet into an electrical signal proportional to the frequency of the pulsations of the jet, according to the image taenia inkjet oscillator further comprises two side razdelitelya- deflector, symmetrically arranged behind the central separator-baffle to form a central downcomer connecting part of the flow-deflector central distributor to the output channel and two lateral drain channels connecting the receiving channels to the output channel.
  • the expansion of the dynamic range of measurements with a decrease in the lower limit of measurements and a decrease in the hydraulic resistance of the jet oscillator is achieved by forming the flow of the measured medium with the help of three separator-deflectors - the central and two side ones. At low flow rates, the central separator directs the main part of the jet to the side separators and only a small part to the central drain channel. Side spacers direct part of the power stream that has fallen onto them into the feedback channels and side drain channels.
  • the power nozzle, the control nozzle, the working chamber, the receiving channels, feedback channels, drain channels and the output channel of the jet self-oscillator be performed in one plane. This solution eliminates cornering losses in the drain channels and further reduces the hydraulic resistance of the jet oscillator.
  • the self-generating jet flow meter includes a self-contained jet generator and means for converting the pulsations of the jet into an electrical signal proportional to the frequency of the pulsations of the jet.
  • the self-contained inkjet generator consists of a housing 1, two guides 2, a central separator-deflector 3 and two side separator-deflectors 4. These elements form the flow area of the jet self-oscillator, consisting of an input channel 5, a confuser 6, a power nozzle 7, two control nozzles 8, a working chamber 9, two receiving channels 10, two feedback channels 11, a central drain channel 12, two side drain channels 13 and an output channel 14.
  • the working chamber 9 is made in the form of a diffuser formed by the side walls 15 of the guides 2, with an opening angle of 20 ° - 40 °.
  • the control nozzles 8 are placed opposite and symmetrically at the output of the power nozzle 7.
  • the guides 2, side separator-deflectors 4, receiving channels 10, feedback channels 11, side drain channels 13 are placed symmetrically relative to the longitudinal axis 16 of the jet oscillator.
  • the input channel 5, the confuser 6, the power nozzle 7, the central splitter-deflector 3, the drain channel central 12, the output channel 14 are made along the longitudinal axis 16 of the jet oscillator.
  • the entire flow part of the jet oscillator (input channel 5, confuser 6, power nozzle 7, control nozzles 8, working chamber 9, receiving channels 10, feedback channels 11, central drain channel 12, side drain channels 13 and output channel 14) are made in one plane.
  • Means for isolating a signal proportional to the ripple frequency and converting it include pressure receivers 17, primary pressure transducers into electrical signals 18, a device 19 for extracting a signal proportional to the ripple frequency, and converting it into flow units with an indication of the flow meter.
  • the flow meter jet generator works as follows. Fluid (gas or liquid) through the inlet channel 5, the confuser 6 and the power nozzle 7 enters the working chamber 9 in the form of a flat expanding symmetrical jet. The central part of the jet interacts with the central separator-deflector 3 and is directed partially to the side separator-deflectors 4 and partially to the central drain channel 12.
  • the jet is directed to the receiving channels 10, from which it is partially directed to the feedback channels 11 and partially in lateral drain channels 13.
  • the pressure in the control nozzles 8 remains equal.
  • Such an axisymmetric flow in the working chamber 9 is unstable.
  • Auto generation occurs when the pulse of the control jet reaches a value sufficient to deviate the power jet by half the width of the central deflector (at Reynolds numbers across the width of the feed nozzle Re ⁇ 220).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Расходомер струйный автогенераторный содержит струйный автогенератор, проточная часть которого включает входное сопло, два сопла управления, расположенные на выходе входного сопла, рабочую камеру, образованную расходящимися боковыми стенками, центральный разделитель-дефлектор, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенных по обе стороны центрального разделителя-дефлектора, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы, соединенные с выходным каналом, а также средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи, при этом струйный автогенератор дополнительно содержит два боковых разделителя-дефлектора, симметрично расположенных за центральным разделителем с образованием центрального сливного канала, соединяющего проточную часть за центральным распределителем с выходным каналом, и двух боковых сливных каналов, соединяющих приемные каналы с выходным каналом.

Description

Расходомер струйный автогенераторный
Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к струйным автогенераторным устройствам для измерения расхода текучих сред, и может быть использовано для измерения расходов жидких или газовых сред в различных отраслях промышленности и в коммунальном хозяйстве.
В измерительной технике широкое распространение нашли расходомеры текучих сред с использованием струйных автогенераторов с обратной гидродинамической связью. Примером таких расходомеров является струйный измеритель потока, известный по патенту США N° 3902367, МПК G01F1/20, дата публикации 02.09.1975,
Струйный измеритель потока содержит струйный автогенератор со средствами измерения частоты колебаний струи. Струйный автогенератор включает входное сопло, два сопла управления, расположенные на выходе входного сопла, рабочую камеру, образованную расходящимися боковыми стенками, центральный разделитель, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенные по обе стороны центрального разделителя, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: расходомер струйный автогенераторный, содержащий струйный автогенератор, проточная часть которого включает сопло питания, два сопла управления, расположенные на выходе сопла питания, рабочую камеру, образованную расходящимися боковыми стенками, центральный разделитель, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы.
В указанном решении течение в приёмных каналах и каналах обратной связи реализуется за счёт поджатия потока сливным каналом и, соответственно, с повышением давления в приёмном канале, что ведёт к увеличению гидравлического сопротивления расходомера. Кроме того, устойчивые колебания возможны только при скоростях, обеспечивающих прилипание струи к боковой стенке (эффект Коанда), что соответствует числу Рейнольдса Re>2000, Это ограничивает нижний предел чувствительности и сужает динамический диапазон измерений при приемлемом гидравлическом сопротивлении.
Последние разработки указанных расходомеров направлены на расширение динамического диапазона измерений, снижение нижнего порога измерений, повышение точности измерений и уменьшение гидравлического сопротивления струйных автогенераторов.
Так, известен струйный датчик расхода по патенту Российской Федерации на полезную модель N° 43206, МПК G01F 1/00, дата подачи заявки 23.07.2004, содержащий струйный генератор колебаний, который включает сопло питания, рабочую камеру, центральный разделитель-дефлектор, два сливных канала, расположенные по разные стороны рабочей камеры и соединенные с выходным каналом, два сопла управления, расположенные на выходе сопла питания симметрично соплу питания, два приемных канала и два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, а также пневмоэлектропреобразователь, подключенный к двум выходам генератора колебаний. Проходное сечение сопла питания выполнено прямоугольной формы, ориентированное перпендикулярно направлению потока текучей среды, при этом соотношение размеров ширины, глубины сопла питания и длины рабочей камеры удовлетворяют выражениям: 0,5<h/bn<2,0, 5,0<b/bn<20,0, где bn - ширина сопла питания, мм, h - глубина сопла питания, мм, 1э - длина рабочей камеры, мм.
Измеряемая среда через сопло питания в виде струи истекает в рабочую камеру. Под воздействием перепада давления, возникающего в результате эффекта Коанда, и эффекта обратной связи, струя примыкает к одной из стенок, течет вдоль нее и попадает в приемный канал. Давление в указанном приемном канале увеличивается по сравнению с давлением в другом приемном канале. В результате возникает волна повышенного давления, которая, распространяясь со скоростью звука по каналу обратной связи, достигает сопла управления и вызывает переброс струи к другой стенке рабочей камеры. Спустя время, равное времени срабатывания элемента, струя достигает другого приемного канала, возникает волна повышенного давления, которая, распространяясь со скоростью звука по каналу обратной связи, достигает другого сопла управления и вызывает переброс струи в направлении противоположной стенки рабочей камеры. При этом часть расхода, не попавшая в приемные каналы, через сливные каналы поступает в канал сброса.
В результате устанавливаются устойчивые колебания струи с частотой пропорциональной объемному расходу измеряемой среды. Благодаря выбранным соотношениям размеров, струйный датчик расхода обладает более низким порогом чувствительности, что позволяет измерять малые расходы газа при погрешности измерений не выше 1% в диапазоне измерений 10: 1.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: расходомер струйный автогенераторный, содержащий струйный автогенератор, проточная часть которого включает входное сопло, два сопла управления, расположенные на выходе входного сопла, рабочую камеру, образованную расходящимися боковыми стенками, центральный разделитель-дефлектор, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенные по обе стороны центрального разделителя, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы, соединенные с выходным каналом, а также средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи.
Данное решение характеризуется повышенным гидравлическим сопротивлением из-за расположения сливных каналов в плоскости перпендикулярной плоскости течения в проточной части. Это приводит к неоднократным поворотам струи и потерям давления на них. Автоколебания могут возникать и до проявления эффекта Коанда, то есть при меньших скоростях, только за счёт обратной связи, что снижает нижнюю границу измерений. Но повышенное гидравлическое сопротивление приводит к ограничению динамического диапазона - в пределах 10: 1. В качестве прототипа выбран струйный авто генераторный расходомер- счетчик, известный по патенту Российской Федерации на изобретение N° 2390731, МПК GO 1F 1/20, F15C1/22, дата подачи заявки 08.04.2009.
Струйный автогенераторный расходомер-счетчик содержит струйный элемент, преобразователи пульсаций струи в электрический сигнал, соединенные с устройством выделения сигнала, пропорционального частоте пульсаций. Струйный элемент включает сопло питания, рабочую камеру с верхней и нижней стенками, центральный разделитель с вогнутым дефлектором, сопла управления, выполненные за соплом питания, приемные каналы и сливные каналы, выполненные по обе стороны центрального разделителя. Сопла управления соединены каналами обратной связи с приемными каналами. На входе сопла питания по ходу струи выполнено локальное расширение канала с уступом. Угол наклона расширения к оси сопла питания составляет 30-45°, а высота уступа выполнена не меньше половины ширины сопла питания. Струйный автогенераторный расходомер-счетчик работает следующим образом.
Измеряемая текучая среда через сопло питания в виде струи истекает в рабочую камеру. Под действием перепада давления и эффекта обратной связи, создаваемой центральным разделителем-дефлектором, струя примыкает к одной из стенок рабочей камеры, например к верхней стенке, течет вдоль нее и попадает в приемный канал, выполненный над разделителем. Давление в указанном приемном канале увеличивается по сравнению с давлением в приемном канале, выполненном под разделителем. В результате возникает волна повышенного давления, которая, распространяясь со скоростью звука по каналу обратной связи, достигает сопла управления и вызывает переброс струи к нижней стенке рабочей камеры. Через некоторое время, равное времени срабатывания элемента, струя, протекая вдоль нижней стенки, достигает приемного канала, выполненного под разделителем. Возникает волна повышенного давления, которая, распространяясь со скоростью звука по каналу обратной связи, достигает другого сопла управления и вызывает переброс струи в направлении верхней стенки. При этом часть расхода, не попавшая в приемные каналы, через сливные каналы поступает на выход струйного элемента.
В результате устанавливаются устойчивые колебания струи с частотой, пропорциональной объемному расходу текучей среды. Эти колебания воспринимаются преобразователями пульсаций. Сигналы с преобразователей пульсаций поступают на устройство выделения сигнала, на выходе которого формируется частотный сигнал, пропорциональный объемному расходу. При этом при прохождении струи через сопло питания часть струи попадает в уступ расширения на входе сопла питания. В расширении возникают завихрения и, благодаря этому, происходит турбулизация струи. Вследствие турбулизации притяжение струи к стенке возникает при скорости течения в два раза меньших, чем при прохождении через сопло, не имеющее расширения с уступом.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: расходомер струйный автогенераторный, содержащий струйный элемент, проточная часть которого включает сопло питания, два сопла управления, расположенные на выходе сопла питания, рабочую камеру, центральный разделитель-дефлектор, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенных по обе стороны центрального разделителя-дефлектора, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы, соединенные с выходным каналом распределителя, а также средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи.
Снижение нижней границы скоростей, вызывающих автоколебания, в прототипе обеспечивается за счёт искусственной турбулизации струи в сопле питания, в результате чего проявление эффекта Коанда происходит при меньших числах Re струи. Но увеличение динамического диапазона измерений в таком решении ограничено - не более чем в два раза в сравнении с приведенными аналогами, динамический диапазон находится в пределах 20: 1. Расположение элементов проточной части в различных плоскостях повышает гидравлическое сопротивление в результате потерь на повороты в сливных каналах.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования расходомера струйного автогенераторного, в котором за счет конструктивных особенностей обеспечивается расширение динамического диапазона измерений с уменьшением нижнего предела измерений и снижение гидравлического сопротивления струйного автогенератора.
Поставленная задача решается тем, что в расходомере струйном автогенераторном, содержащем струйный автогенератор, проточная часть которого включает сопло питания, два сопла управления, расположенные на выходе сопла питания, рабочую камеру, центральный разделитель- дефлектор, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенных по обе стороны центрального разделителя- дефлектора, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы, соединенные с выходным каналом расходомера, а также средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи, согласно изобретения струйный автогенератор дополнительно содержит два боковых разделителя- дефлектора, симметрично расположенных за центральным разделителем-дефлектором с образованием центрального сливного канала, соединяющего проточную часть за центральным распределителем-дефлектором с выходным каналом, и двух боковых сливных каналов, соединяющих приемные каналы с выходным каналом. Указанные признаки в своей совокупности обеспечивают достижение технического результата - расширение динамического диапазона измерений с уменьшением нижнего предела измерений и снижение гидравлического сопротивления струйного автогенератора, то есть являются существенными признаками изобретения. Расширение динамического диапазона измерений с уменьшением нижнего предела измерений и снижение гидравлического сопротивления струйного автогенератора достигается за счёт формирования течения измеряемой среды с помощью трёх разделителей-дефлекторов - центрального и двух боковых. При малых расходах центральный разделитель направляет основную часть струи на боковые разделители и лишь незначительную часть в центральный сливной канал. Боковые разделители направляют попавшую на них часть струи питания в каналы обратной связи и боковые сливные каналы. Увеличение расхода вызывает изменение пропорции распределения струи между боковыми разделителями и центральным сливным каналом в пользу последнего. Таким образом, при малых расходах в генерации участвует почти вся струя питания, а при увеличении расхода только её часть. Такое решение позволяет получить автоколебания только за счёт обратной связи без применения эффекта Коанда и, в результате, существенно снизить нижний предел измерений и расширить динамический диапазон экспериментальных каналов до 80: 1 при приемлемых значениях гидродинамического сопротивления.
Целесообразно сопло питания, сопла управления, рабочую камеру, приемные каналы, каналы обратной связи, сливные каналы и выходной канал струйного автогенератора выполнить в одной плоскости. Такое решение исключает потери на повороты в сливных каналах и дополнительно снижает гидравлическое сопротивление струйного автогенератора.
Ниже приводится описание конструкции расходомера струйного автогенераторного и его работы со ссылками на чертеж, на котором показана схема заявляемого расходомера струйного авто генераторного.
Расходомер струйный автогенераторный включает в себя струйный автогенератор и средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи.
Струйный автогенератор состоит из корпуса 1, двух направляющих 2, центрального разделителя-дефлектора 3 и двух боковых разделителей- дефлекторов 4. Указанные элементы образуют проточную область струйного автогенератора, состоящую из входного канала 5, конфузора 6, сопла питания 7, двух сопел управления 8, рабочей камеры 9, двух приемных каналов 10, двух каналов обратной связи 11, центрального сливного канала 12, двух боковых сливных каналов 13 и выходного канала 14.
Рабочая камера 9 выполнена в виде диффузора, образованного боковыми стенками 15 направляющих 2, с углом раскрытия 20°- 40°. Сопла управления 8 размещены противоположно и симметрично на выходе сопла питания 7.
Направляющие 2, боковые разделители-дефлекторы 4, приемные каналы 10, каналы обратной связи 11, боковые сливные каналы 13 размещены симметрично относительно продольной оси 16 струйного автогенератора.
Входной канал 5, конфузор 6, сопло питания 7, центральный разделитель- дефлектор 3, сливной канал центральный 12, выходной канал 14 выполнены вдоль продольной оси 16 струйного автогенератора.
Вся проточная часть струйного автогенератора (входной канал 5, конфузор 6, сопло питания 7, сопла управления 8, рабочая камера 9, приемные каналы 10, каналы обратной связи 11, центральный сливной канал 12, боковые сливные каналы 13 и выходной канал 14) выполнены в одной плоскости.
Средства выделения сигнала, пропорционального частоте пульсаций, и его преобразования включают приёмники давления 17, первичные преобразователи давления в электрические сигналы 18, устройство 19 выделения сигнала, пропорционального частоте пульсаций, и преобразования её в единицы расхода с индикацией показаний расходомера. Расходомер струйный автогенераторный работает следующим образом. Текучая среда (газ или жидкость) через входной канал 5, конфузор 6 и сопло питания 7 поступает в рабочую камеру 9 в виде плоской расширяющейся симметричной струи. Центральная часть струи взаимодействует с центральным разделителем-дефлектором 3 и направляется им частично на боковые разделители-дефлекторы 4 и частично в центральный сливной канал 12. От боковых разделителей 4 струя направляется в приемные каналы 10, из которых частично направляется в каналы обратной связи 11 и частично в боковые сливные каналы 13. При этом сохраняется равенство давлений в соплах управления 8. Такое осесимметричное течение в рабочей камере 9 (диффузор с большим углом раскрытия) является неустойчивым. При малейшем нарушение симметрии течения, например, при смещении оси струи происходит перераспределение потока на разделителях- дефлекторах 3, 4, попадание в один из каналов обратной связи 11 большего количества текучей среды, повышение давления в одном из управляющих сопел 8 и появлению в нём течения, сообщающего поперечный импульс струе питания, опрокидывающий её на противоположную стенку 15 рабочей камеры 9. Авто генерация возникает при достижении импульсом струи управления значения, достаточного для отклонения струи питания на половину ширины центрального дефлектора (при числах Рейнольдса по ширине сопла питания Re~220).
В результате устанавливаются устойчивые колебания струи с частотой, пропорциональной объемному расходу текучей среды. Эти колебания воспринимаются приёмниками давления 17, сигналы приемников давления 17 передаются на первичные преобразователи давления в электрические сигналы 18 и далее на устройство 19 выделения сигнала, пропорционального частоте пульсаций, и преобразования его в единицы расхода с индикацией показаний расходомера.

Claims

Формула изобретения
1. Расходомер струйный автогенераторный, содержащий струйный автогенератор, проточная часть которого включает входное сопло, два сопла управления, расположенные на выходе входного сопла, рабочую камеру, образованную расходящимися боковыми стенками, центральный разделитель-дефлектор, расположенный на выходе рабочей камеры, два приемных канала, расположенные по обе стороны центрального разделителя-дефлектора, два канала обратной связи, соединяющие приемные каналы с соплами управления, сливные каналы, соединенные с выходным каналом, а также средства преобразования пульсаций струи в электрический сигнал, пропорциональный частоте пульсаций струи, отличающийся тем, что струйный автогенератор дополнительно содержит два боковых разделителя-дефлектора, расположенных за центральным разделителем-дефлектором симметрично продольной оси автогенератора с образованием центрального сливного канала, соединяющего проточную часть за центральным распределителем- дефлектором с выходным каналом, и двух боковых сливных каналов, соединяющих приемные каналы с выходным каналом.
2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что входное сопло, сопла управления, рабочая камера, приемные каналы, каналы обратной связи, сливные каналы и выходной канал расходомера выполнены в одной плоскости.
PCT/IB2015/055552 2014-07-25 2015-07-22 Расходомер струйный автогенераторный WO2016012962A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014131156 2014-07-25
RU2014131156 2014-07-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012962A1 true WO2016012962A1 (ru) 2016-01-28

Family

ID=55162571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2015/055552 WO2016012962A1 (ru) 2014-07-25 2015-07-22 Расходомер струйный автогенераторный

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016012962A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110220684A (zh) * 2019-06-10 2019-09-10 江苏大学 一种自吸气脉冲喷头试验优化方法
CN113280366A (zh) * 2021-05-13 2021-08-20 中国航空发动机研究院 一种基于自激扫掠振荡燃油喷嘴的加力燃烧室结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04158216A (ja) * 1990-10-22 1992-06-01 Kimmon Mfg Co Ltd フルイディック流量計
JPH07239256A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Tokyo Gas Co Ltd フルイディック流量計
RU2175436C2 (ru) * 1999-08-05 2001-10-27 Государственный научный центр РФ Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения НИИтеплоприбор Струйный автогенераторный расходомер-счетчик
RU2390731C1 (ru) * 2009-04-08 2010-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕР ИНВЕСТ ПРИБОР" Струйный автогенераторный расходомер-счетчик

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04158216A (ja) * 1990-10-22 1992-06-01 Kimmon Mfg Co Ltd フルイディック流量計
JPH07239256A (ja) * 1994-02-25 1995-09-12 Tokyo Gas Co Ltd フルイディック流量計
RU2175436C2 (ru) * 1999-08-05 2001-10-27 Государственный научный центр РФ Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения НИИтеплоприбор Струйный автогенераторный расходомер-счетчик
RU2390731C1 (ru) * 2009-04-08 2010-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНТЕР ИНВЕСТ ПРИБОР" Струйный автогенераторный расходомер-счетчик

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110220684A (zh) * 2019-06-10 2019-09-10 江苏大学 一种自吸气脉冲喷头试验优化方法
CN113280366A (zh) * 2021-05-13 2021-08-20 中国航空发动机研究院 一种基于自激扫掠振荡燃油喷嘴的加力燃烧室结构
CN113280366B (zh) * 2021-05-13 2022-09-27 中国航空发动机研究院 一种基于自激扫掠振荡燃油喷嘴的加力燃烧室结构
US11913409B2 (en) 2021-05-13 2024-02-27 Aero Engine Academy Of China Afterburner structure with self-excited sweeping oscillating fuel injection nozzles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101802564B (zh) 双向振荡射流流量计
US20100138168A1 (en) Apparatus and a method of measuring the flow of a fluid
TWI515433B (zh) 測定管路內流體或流體組成之流動速度的裝置及方法
RU172725U1 (ru) Турбинный расходомер газа
CN104614029A (zh) 一种基于pvt法的小通道气液两相流流量测量装置及方法
CA1118232A (en) Flow rate measuring device
WO2016012962A1 (ru) Расходомер струйный автогенераторный
EP2597434A3 (en) Signal processing method, signal processing apparatus, and Coriolis flowmeter
CN204514402U (zh) 一种差压涡街质量流量计
RU2390731C1 (ru) Струйный автогенераторный расходомер-счетчик
RU157414U1 (ru) Расходомер струйный автогенераторный
CN102735587A (zh) 射流密度测量装置及方法
RU2354937C2 (ru) Расходомер
RU2396519C1 (ru) Устройство измерения расхода газожидкостной смеси
Yue-Zhong et al. Numerical simulating nonlinear effects of ultrasonic propagation on high-speed ultrasonic gas flow measurement
RU123939U1 (ru) Датчик ультразвукового расходомера
RU86733U1 (ru) Струйный автогенераторный расходомер-счетчик
RU145105U1 (ru) Струйный датчик расхода
UA141279U (uk) Витратомір струминний автогенераторний
CN201688871U (zh) 气液两相流量仪
RU2175436C2 (ru) Струйный автогенераторный расходомер-счетчик
CN105526979B (zh) 瓦斯抽放流量测量装置
CN208847264U (zh) 一种串联式科里奥利质量流量计
SU1081421A1 (ru) Струйный расходомер
RU118744U1 (ru) Ультразвуковой расходомер

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15824469

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 02/05/2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15824469

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1