Гидротрансформатор
TORQUE CONVERTER

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть применено в процессах, связанных с истечением жидкости или газа в гидроаэродинамических системах.
Предназначено для установки в трубопроводные воздушные и жидкостные системы. Область применения - машиностроение, автомобилестроение, судостроение, военное дело, строительная индустрия.
Применяемость обусловлена тем, что трубопроводные системы изготавливаются из гидравлически коротких труб, поворотов, диффузоров, конфузоров, коллекторов и т.п.
Поэтому гидроаэродинамический поток поступает с неравномерным распределением потоков и повышенным уровнем гидроаэродинамического шума.
Правильное понимание физических механизмов генерации газовых потоков и акустических полей различных частотных диапазонов, создание приближенных методик расчета газодинамических, аэроакустических параметров позволят разработать оптимальные конструкции глушителей и существенно сократить затраты при разработке и отладке эффективных систем глушения.
Для снижения гидроаэродинамического шума и более равномерного распределения потоков в пространстве предлагается установить гидротрансформатор.
Гидротрансформатор представляет собой пластинчатую конструкцию, которая делит сечение канала на сектора.
«Уровень техники». Известен цилиндрический насадок АС СССР № 715829, содержащий корпус со сливным патрубком и пластиной, закрепленной одной кромкой пластины на внутренней стенке сливного патрубка, а противолежащей - размещенной по оси сливного патрубка (авторское свидетельство СССР № 715829, кл. F15D 1/08, 1980). Устройство разработано для выравнивания потоков.
Известно устройство RU 171253 U1, 25.05.2017 (авт. Карелин А.Н.). Данное устройство не снабжено полым цилиндром. Устройство разработано для выравнивания потоков. Из аналога изобретения по RU 171253 U1, 25.05.2017 известен гидроаэродинамический трансформатор, снабженный пластиной, жестко закрепленной своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса в диаметрально противоположных точках.
Известно устройство US 20060006022 А1, 01.12.2006. Данное устройство не снабжено разделительными пластинами. Устройство разработано для уменьшения шума. Из аналога изобретения, выбранного в качестве прототипа, по US 20060006022 А1, 01.12.2006 известен гидротрансформатор, содержащий цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса.
Для расчета аэроакустических параметров неизотермических струй используется волновое уравнение (волновое уравнение Лайтхилла) (Глазнев В.Н., Запрягаев В.И., Ерофеев В.К. и др. Струйные и нестационарные течения в газовой динамике. Новосибирск. Изд. СО РАН, 2000, 200 с.):
a
0
i
j
- символ Кронекера; μ- коэффициент динамической (молекулярной) вязкости; ρ - плотность, р - статическое давление;  - скорость звука в невозмущенной среде; V - скорость: t - время, x, x - координаты, i, j, k=1, 2, 3.
Введение трубы приводит к изменению собственных частот конструкции, эффективности в различных октавных полосах.
Расчеты акустических параметров турбулентного шума показывают снижение излучаемой мощности с появлением трубы (Глазнев В.H., Запрягаев В.И., Ерофеев В.К. и др. Струйные и нестационарные течения в газовой динамике. Новосибирск. Изд. СО РАН, 2000, 200 с.).
Гидротрансформатор, отличающийся тем, что с целью снижения шума, более равномерного распределения потоков в пространстве снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.
Гидротрансформатор, содержащий цилиндрический корпус, снабженный полым цилиндром, расположенным в центре цилиндрического корпуса на одной оси с ним и закрепленным на внутренней стенке цилиндрического корпуса отличающийся тем, что полый цилиндр жестко закреплен между двумя пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и полого цилиндра в диаметрально противоположных точках.
Цель изобретения - снижения шума гидроаэродинамических систем, более равномерного распределения потоков в пространстве.
Это достигается тем, что предлагаемый гидротрансформатор снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.
Недостатком прототипа является то, что у него пластина крепится одной кромкой к стенке цилиндрического корпуса, и потоки в пространстве распределяются неравномерно.
Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показал, что заявляемое техническое решение обладает признаками, не совпадающими с прототипами, а именно, снабжен полым цилиндром и пластинами, жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса и на внешней стенке полого цилиндра, расположенного в центре цилиндрического корпуса на одной оси с цилиндрическим корпусом. Полый цилиндр закреплен между двумя пластинами.
Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
Сравнительный анализ заявляемого изобретения показал, что применение данных компонентов в совокупности признаков обеспечивает уменьшение шума и более равномерное распределение потоков.
Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
Осуществление изобретения
На чертеже (Фиг. 1, 2) изображен гидротрансформатор.
Гидротрансформатор (Фиг. 1, 2) снабжен (1) - корпусом, (2) - пластинами, (3) - полым цилиндром, полый цилиндр (3) и пластины (2), жестко закреплены своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса (1) и на внешней стенке полого цилиндра (2), расположенного в центре цилиндрического корпуса (1) на одной оси с цилиндрическим корпусом (1). Полый цилиндр (3) закреплен между двумя пластинами (2).
Изобретение осуществляется следующим образом: сформированный внешними факторами гидроаэродинамический поток разделяется гидротрансформатором (Фиг. 1, 2) с помощью снабженого полым цилиндром (3) и пластинами (2), жестко закрепленными своими кромками на внутренней стенке цилиндрического корпуса (1) и на внешней стенке полого цилиндра (2), расположенного в центре цилиндрического корпуса (1) на одной оси с цилиндрическим корпусом (1) с целью повышения гидроаэродинамических характеристик потока, выравнивания потока и уменьшения шума. Этим объясняется улучшение гидроаэродинамических характеристик системы.
Разделенный таким образом гидроаэродинамический поток подается в систему.
«Причинно-следственная связь между признаками формулы и техническим результатом». Разделение на сектора пластинами обеспечивает выравнивание потока, и установка полого цилиндра - уменьшение шума. Частичный технический результат указан и обоснован в аналогах.