Вихревой генератор колебаний

Полезная модель относится к гидродинамическим системам и может быть использована для создания колебаний в жидкостных потоках промышленных устройств, например, для получения эмульсий, суспензий и т.п., применима в нефтегазодобывающей, химической промышленности, машиностроении, медицине и в других областях хозяйственной деятельности. Вихревой генератор содержит камеры закручивания с тангенциальными входными каналами подачи рабочей жидкости, два сопла, направленные навстречу друг другу. При этом оси камер закручивания повернуты относительно друг друга несимметрично под углом. Полезная модель позволяет увеличить мощность излучения колебаний жидкости, занимая при этом меньшие габаритные размеры. 1 ил.

Полезная модель относится к гидродинамическим системам для создания колебаний в жидкостных потоках промышленных устройств, например, для получения эмульсий, суспензий и т.п., и может быть использовано в нефтегазодобывающей, химической промышленности, машиностроении, медицине и в других областях хозяйственной деятельности для интенсификации газожидкофазных технологических процессов.

Известно устройство генерирования колебаний жидкостного потока (Патент РФ 2267364, кл. В06В 1/20, опубл. 10.01.2006 г.) гидродинамический генератор колебаний, включающий напорную магистраль с рабочей жидкостью и камеру закручивания с торцами, каналами закрутки и соплом. Камера закручивания выполнена в виде радиально-щелевой и снабжена, по крайней мере, одним дополнительным проточным каналом, вход в который расположен на радиусе, большем радиуса сопла. Дополнительный проточный канал соединен с магистралью, имеющей упругость, а каналы закрутки и/или камера закручивания снабжены направляющими для обеспечения возможности движения закрученного потока в сторону входа в дополнительный проточный канал.

Недостатками данного устройства является низкая мощность колебаний, создаваемая одним генератором, и, кроме того, большие продольные размеры устройства, которые могут препятствовать установке в промышленных емкостях.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое устройство, являются расширение функциональных и эксплуатационных возможностей за счет увеличения амплитуды и повышения мощности колебаний.

Поставленная задача достигается тем, что в вихревом генераторе колебаний, состоящем из камер закручивания с тангенциальными входными каналами подачи рабочей жидкости и двух выходных сопел, согласно полезной модели, выходные сопла направлены навстречу друг другу, а их пересекающиеся оси расположены под углом =730°.

Экспериментально установлено, что искривление оси потока, выходящего из генератора, приводит к увеличению мощности излучения примерно на 20-30%. Так же установлено, что акустическая мощность, излучаемая каждой из встречно направленных закрученных струй, может быть значительно увеличена в той же мере (20-30%) при искривлении общей оси под углом 730° градусов. Повышение мощности и КПД генератора при искривлении оси закрученной струи объясняется увеличением амплитуды прецессии вихревого ядра струи. При малых углах отклонения (менее 7°) амплитуда колебаний возрастает незначительно, так как взаимодействие потоков относительно слабое. С увеличением угла пересечения струй интенсивность взаимодействия потоков возрастает, достигая максимума при углах 2025°. Далее при углах пересечения свыше 30° взаимодействие закрученных струй вновь ослабевает. Таким образом, имеет место некое оптимальное значение угла пересечения осей, при котором достигается максимальный прирост мощности и КПД генератора.

Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж.

На чертеже дана схема вихревого генератора колебаний.

Вихревой генератор содержит камеры закручивания 1 и 2 с тангенциальными входными каналами подачи рабочей жидкости 3 и 4, а также два сопла 5 и 6, направленные навстречу друг другу. При этом оси камер закручивания повернуты относительно друг друга на 730°.

Жидкость поступает в генератор, выполненные в виде камер закручивания 1 и 2, через тангенциальные входные каналы подачи рабочей жидкости 3 и 4, которые придают потоку винтовое движение. Закрученные струи двух встречно расположенных камер закручивания 1 и 2 пересекаются под углом , что создает искривление общей оси потока и, следовательно, увеличение акустической мощности излучения колебаний. Происходит превращение кинетической энергии потока жидкости в энергию акустических колебаний. Далее жидкость удаляется через сопла 5 и 6.

Предлагаемая полезная модель, позволяет более чем в 2 раза увеличить мощность излучения колебаний жидкости, занимая при этом меньшие габаритные размеры.

В заявляемой полезной модели реализуется механизм возбуждения колебаний, позволяющий получить новый технический результат, который заключается в том, что встречное расположение двух генераторов и искривление их общей оси, позволяет увеличить мощность излучения колебаний таким образом, что она превышает уровень излучения, создаваемый двумя генераторами, работающими раздельно.

Вихревой генератор колебаний, состоящий из камер закручивания с тангенциальными входными каналами подачи рабочей жидкости и двух выходных сопел, отличающийся тем, что выходные сопла направлены навстречу друг другу, а их пересекающиеся оси расположены под углом =7-30°.