15.03.2020
220.018.0c39

Импульсный резонаторный эжектор

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к струйной технике, а конкретно к газовым эжекторам. Эжектор содержит подводной канал, камеру смешения, полость разрежения со щелью, соединяющей ее с областью отбора газа, выходной диффузор и установленные между подводным каналом и камерой смешения полость и резонаторную трубку, образующие совместно резонатор. Изобретение позволяет увеличить коэффициент эжекции в 2-2.5 раза. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к струйной технике, а конкретно к газовым эжекторам и может быть использовано в индустриальной промышленности для откачки газов, пылевоздушных смесей в пылезащитных устройствах, в системах обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в авиации в системах управления обтеканием летательного аппарата (ЛА) при дозвуковых и околозвуковых скоростях полета.

Для управления обтеканием крыла ЛА с целью его перестройки в благоприятном направлении используются устройства (актуаторы) различных типов. Как правило, эти устройства тем или иным способом формируют струю газа, которая может быть направлена в чувствительные зоны обтекания и вызвать его перестройку в благоприятном направлении.

Известен актуатор, работающий на газе высокого давления, осуществляющий с помощью специального пневматического устройства формирование пульсирующего выдува в одной области течения и постоянного отсоса пограничного слоя в другой: Arwatz, G., Fono, I., and Seifert, A. "Suction and oscillatory blowing actuator modeling and validation," AIAA journal, Vol. 46, No. 5, 2008, pp. 1107-1117. Основным недостатком подобных актуаторов является необходимость отбора газа высокого давления от двигателя или от специального компрессора.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является импульсный плазменный тепловой актуатор эжекторного типа (патент РФ №2637235), состоящий из подводного канала, обратного клапана, сопла эжектора, камеры смешения, полости разрежения, выходного диффузора и разрядной камеры со встроенными игольчатыми электродами, при этом полость разрежения выполнена со щелью, соединяющей ее с поверхностью крыла.

Недостатком известного актуатора является необходимость наличия в системе управления импульсного высоковольтного источника питания значительной мощности.

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является повышение коэффициента эжекции газа, упрощение схемы устройства, существенное сокращение затрат энергии, повышение экономичности по расходу высоконапорного газа.

Решение задачи и технический результат достигается тем, что импульсный резонаторный эжектор, содержащий подводной канал, камеру смешения, полость разрежения со щелью, соединяющей ее с областью отбора газа и выходной диффузор, дополнительно содержит установленные между подводным каналом и камерой смешения полость и резонаторную трубку, образующие совместно резонатор.

На фигуре 1 приведена схема резонаторного импульсного эжектора.

На фигуре 2 приведены результаты экспериментальных стендовых исследований зависимости объемов эжектируемого газа при работе эжектора в стационарном и импульсном режимах в зависимости от расхода высоконапорного газа.

На фигуре 3 приведен график величин коэффициента эжекции при разных режимах работы эжектора.

Импульсный резонаторный эжектор (фиг. 1) состоит из трассы подвода импульсов высокого давления 1, резонатора, состоящего из полости 2 и резонаторной трубки 3, полости разрежения 4, в которую производится отсос внешней среды через щель 5, камеры смешения 6, переходящей в выходной диффузор 7.

Принцип работы импульсного резонаторного эжектора следующий: на вход импульсного резонаторного эжектора по трассе 1 подаются импульсы избыточного давления с некоторой скважностью. Форма импульсов давления и величина скважности принципиального значения не имеют (лабораторный образец испытывался при импульсах давления, по форме близких к положительным синусоидальным, и скважности, равной трем). Во время положительного импульса давления происходит расход высоконапорного газа. В результате в полости резонатора 2 и резонаторной трубке 3 возникают собственные колебания давления (как положительные, так и отрицательные) определенной амплитуды, зависящей от добротности резонатора. При этом в резонаторной трубке 3 возникает возвратно-поступательное течение газа. Поступательное (выдув) во время прохождения положительного импульса давления и возвратное во время между импульсами. Резонаторная трубка 3 является одновременно высоконапорным соплом эжектора. Во время истечения газа из сопла эжектор создает разрежение в камере 4 и происходит отсос газа из области отбора газа через щель 5. Во время обратного течения газа в трубку 3 также засасывается газ из камеры 4 и из области отбора газа через щель 5. Таким образом, отсос газа через щель 5 происходит непрерывно как во время положительного импульса давления, во время которого происходит расход высоконапорного газа, так и в промежутке между импульсами, когда расход высоконапорного газа равен нулю. При этом возникает значительное уменьшение расхода высоконапорного газа и увеличение коэффициента эжекции.

При использовании импульсного резонаторного эжектора в качестве устройства управления обтеканием крыла на крейсерских режимах, областью отбора газа является внешняя поверхность крыла.

Наличие в конструкции резонаторного импульсного эжектора резонатора, обеспечивает повышенную экономичность конструкции по расходу высоконапорного газа.

Основная экспериментально определяемая резонансная частота для исследуемой конструкции эжектора равнялась f≈60 Гц. Видно, что импульсный режим работы на частотах далеких от резонанса («Не резонансный импульсный режим 40 Гц» на фиг. 2) уже обеспечивает значительную экономию расхода высоконапорного газа, необходимого для достижения заданного расхода эжекции. Резонансный режим работы эжектора («Резонансный импульсный режим 60 Гц» на фиг. 2) увеличивает его производительность по расходу эжектируемого газа еще на 20-25%.

Коэффициент эжекции (фиг. 3), равный отношению массовых расходов эжектируемого и высоконапорного газов, также значительно возрастает при импульсных режимах работы эжектора, даже на далеких от резонанса частотах.

На резонансном режиме коэффициент эжекции в 2-2.5 раза выше, чем при стационарном. Наиболее эффективны резонансные режимы работы эжектора при малых и средних величинах расхода высоконапорного газа.

Импульсный резонаторный эжектор, содержащий подводной канал, камеру смешения, полость разрежения со щелью, соединяющей ее с областью отбора газа, и выходной диффузор, отличающийся тем, что дополнительно содержит установленные между подводным каналом и камерой смешения полость и резонаторную трубку, образующие совместно резонатор.
Импульсный резонаторный эжектор
Импульсный резонаторный эжектор
Импульсный резонаторный эжектор
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 248.
10.02.2013
№216.012.2454

Способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы для получения безындукционного обтекания моделей летательных аппаратов и устройство для его осуществления

Заявленная группа изобретений относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использована при проведении испытаний в трансзвуковых аэродинамических трубах. Предложен новый способ адаптации рабочей части аэродинамической трубы, содержащий новую технологию получения на границах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474802
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.302a

Измерительное устройство

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения неэлектрических величин при помощи тензометрических мостовых датчиков с инструментальными усилителями, запитанных постоянным током. Техническим результатом изобретения является повышение точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477865
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.05.2013
№216.012.3cfa

Способ фрезерования на станках с чпу моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиадвигателестроении при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малую толщину и осевые габариты 200-300 мм. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481177
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4044

Система управления самолётом

Изобретение относится к области систем управления летательными аппаратами. Предлагаемая система улучшает характеристики продольного движения за счет введения блока оценки продольной устойчивости самолета и компенсации ее изменения по режимам полета. Ликвидируются характерные для интегральных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482022
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.41f7

Способ создания потока газа в гиперзвуковой вакуумной аэродинамической трубе и аэродинамическая труба

Изобретения относятся к области промышленной аэродинамики, в частности к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Предложены способ создания потока и аэродинамическая труба (АДТ) непрерывного действия, охватывающая весь гиперзвуковой диапазон скоростей с числами Маха М≥5, причем для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482457
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.427e

Аэродинамический стенд для проведения фундаментальных исследований по генерации электроэнергии мгд-методами с использованием в качестве рабочего газа высокотемпературного водорода (h)

Изобретение относится к области энергетики, преимущественно к созданию аварийных энергетических установок большой мощности, работающих на принципе магнитогазодинамического преобразования энергии. Заявленное устройство включает источник высокотемпературного газа, устройство подачи присадки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482592
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.07.2013
№216.012.53c7

Треугольное крыло для сверхзвуковых летательных аппаратов

Изобретение относится к области авиационной техники. Треугольное крыло имеет вершину и центральную хорду, расположенные в плоскости симметрии крыла, прямолинейные передние кромки, выходящие из вершины, и неплоскую срединную поверхность. Срединная поверхность выполнена из двух элементов, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487050
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53c8

Предкрылок крыла самолета и способ его обтекания

Группа изобретений относится к области авиации. Предкрылок крыла самолета подвижно соединен с основным крылом и содержит аэродинамически обтекаемую поверхность, включающую заднюю нижнюю кромку. Часть задней нижней кромки предкрылка выполнена по форме гладкой волнистой линии либо волнистой линии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487051
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.57a0

Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект (варианты)

Изобретение относится к аэродинамике и к энергетическим установкам транспортных средств, в частности к устройствам для улучшения аэродинамического качества путем подвода энергии к их внешней поверхности. Устройство для локального подвода энергии к потоку воздуха, обтекающего объект, содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488040
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.57cb

Способ измерения негерметичности изделий

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для измерения негерметичности изделий, работающих под избыточным давлением. Техническим результатом является повышение точности измерения негерметичности изделия в разных условиях окружающей среды при неодинаковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488083
Дата охранного документа: 20.07.2013
Показаны записи 1-3 из 3.
27.06.2013
№216.012.523b

Самолетная антенна

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в качестве многодиапазонной приемной или передающей антенны в системах связи. Технический результат - обеспечение работы антенны в трех частотных диапазонах, упрощение настройки и повышение молниезащищенности. Для этого самолетная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486644
Дата охранного документа: 27.06.2013
25.08.2017
№217.015.b595

Способ определения антиоксидантной активности с использованием метода электронно-парамагнитной резонансной спектроскопии

Изобретение относится к области физико-химических методов анализа, в частности к анализу растворов на предмет количественного определения антиоксидантной активности (АОА). Сущность заявляемого способа заключается в том, что определение АОА проводят по разности количества парамагнитных частиц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614365
Дата охранного документа: 24.03.2017
29.12.2017
№217.015.f3ac

Импульсный плазменный тепловой актуатор эжекторного типа

Изобретение относится к системам управления обтеканием летательного аппарата при дозвуковых и околозвуковых скоростях полета. Импульсный плазменный тепловой актуатор эжекторного типа содержит подводной канал с обратным клапаном, разрядную камеру со встроенными игольчатыми электродами, сопло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637235
Дата охранного документа: 01.12.2017