ВИХРЕВОЙ ДИОД

Полезная модель относится к резисторным струйным диодам и может найти применение в струйной гидро- и пневмотехнике.
Известен вихревой диод, содержащий цилиндрическую камеру постоянной высоты с тангенциальным соплом и трубкой в центре камеры. (Лебедев И.В. Элементы струйной автоматики: научное издание / И.В. Лебедев, С.Л. Трескунов, В.С. Яковенко. - Москва: Машиностроение, 1973. - с. 249-253).
Известен также вихревой струйный диод, взятый за прототип, содержащий цилиндрическую камеру, тангенциальное сопло, выходное сопло, лопатки и пластины, установленные у выходного сопла и вдоль боковой стенки цилиндрической камеры с образованием щелей (см. SU 1647163 А1, 07.05.1991, F15C 1/16).
К недостатку известных конструкций можно отнести их низкую диодность (отношение гидравлических сопротивлений диода потока в обратном и прямом направлениях), что является одним из основных параметров при использовании гидропневматических диодов в различных устройствах.
Задачей полезной модели является повышение диодности вихревого диода, путем увеличения местных скоростей движения рабочей среды внутри камеры диода и дополнительной закрутке потока при движении жидкости или газа через диод в обратном направлении.
Указанный технический результат достигается тем, что в вихревом диоде, содержащем канал, цилиндрическую камеру постоянной высоты с тангенциальным соплом и трубкой в центре камеры, согласно изобретению, в канале установлен турбулизатор потока жидкости или газа, выполненный в виде шнека.
Сущность полезной модели поясняется на примере конструктивного варианта вихревого диода.
На фиг. 1-3 изображена схема вихревого диода, в канале которого установлен турбулизатор в виде шнека.
На фиг. 2 изображена работа вихревого диода при движении рабочей среды (жидкости или газа) в прямом направлении.
На фиг. 3 изображена работа вихревого диода при движении рабочей среды (жидкости или газа) в обратном направлении.
Вихревой диод (фиг. 1-3) содержит цилиндрическую камеру 1 постоянной высоты с тангенциальным соплом 2 и трубкой 3 в центре камеры, причем в тангенциальном сопле 2 установлен турбулизатор 4 потока жидкости или газа, выполненный в виде шнека.
Работа вихревого диода осуществляется следующим образом.
При прохождении прямого потока жидкости или газа (на фиг. 2 показано стрелками), направление потока меняется незначительно, не встречая большого сопротивления и практически не теряя кинетической энергии, заполняя объем цилиндрической камеры 1, стремиться покинуть диод из сопла 2. Таким образом, рабочая среда практически беспрепятственно и без потери энергии проходит через вихревой диод в данном направлении.
При прохождении обратного потока жидкости или газа (на фиг. 3 показано стрелками), поток закручивается в турбулизаторе 4, в связи с чем увеличивается его местная скорость. Попадая в цилиндрическую камеру 1, большая часть потока за счет большой скорости и вращения вокруг оси потока под действием центробежных сил отбрасывается на периферию, появляется дополнительное трение о стенки камеры 1. Таким образом, возникает дополнительное гидравлическое сопротивление, вызванное затратами энергии потока как на вращение с трением в турбулизаторе 4, так и на трение внутри центробежной камеры 1, что увеличивает диодность данной конструкции.
Предложенный конструктивный вариант вихревого диода позволяет за счет увеличения местной скорости потока и трения при его вращении в турбулизаторе и в цилиндрической камере при движении жидкости или газа в обратном направлении увеличить гидравлическое сопротивление, что приводит к появлению существенно более высокой диодностью по сравнению с известными конструкциями вихревых диодов. Это позволяет заключить, что техническая задача выполнена.