×
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 71-80 из 255.
10.08.2015
№216.013.693d

Система защиты силовых композитных элементов авиационных конструкций

Изобретение относится к области авиации и касается разработки силовых авиационных конструкций крыла и фюзеляжа из полимерных композиционных материалов (КМ) и их защите. Система защиты силовых композитных элементов содержит внешнюю и внутреннюю обшивки, промежуточный слой защитного наполнителя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558494
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.696a

Аэродинамический профиль поперечного сечения несущей поверхности

Изобретение относится к области авиации. Аэродинамический профиль несущей поверхности имеет хорду длиной В. Передняя кромка профиля скруглена, задняя кромка заострена или затуплена. Кромки расположены на концах хорды профиля и соединены между собой гладкими линиями верхней и нижней частей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558539
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6be7

Аэродинамический профиль поперечного сечения несущей поверхности

Изобретение относится к области винтов винтокрылых летательных аппаратов. Аэродинамический профиль поперечного сечения несущей поверхности имеет хорду длиной В. Передняя кромка профиля скруглена, задняя кромка заострена или затуплена. Кромки расположены на концах хорды профиля и соединены между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559181
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75f2

Способ определения угла атаки отрыва потока с гладких поверхностей моделей

Изобретение относится к области аэродинамических испытаний и предназначено для использования в аэродинамических трубах, где требуется определение угла атаки начала отрыва потока и выявление зон отрыва потока с гладких поверхностей испытуемых моделей. В способе по одному из вариантов определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561783
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.75f3

Способ измерения числа маха в аэродинамической трубе

Изобретение относится к измерительной технике, в частности может быть использовано в методиках измерений, предназначенных для аттестации аэродинамических труб и получения аэродинамических характеристик тестовых моделей в целях последующего их использования при аттестации алгоритмов и программ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561784
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.75f5

Способ защиты полых изделий от превышения заданного уровня внутреннего избыточного давления газа

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для ресурсных испытаний фюзеляжей летательных аппаратов нагрузками, создаваемыми внутренним избыточным давлением сжатого воздуха. Техническим результатом изобретения является многократное снижение конструктивных размеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561786
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7762

Способ определения герметичности при испытаниях на прочность

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения степени герметичности, т.е. утечек из полых изделий при испытании их на прочность внутренним избыточным давлением, например, фюзеляжей летательных аппаратов. В заявленном способе определения герметичности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562151
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7764

Способ определения полей числовой концентрации дисперсной фазы в аэрозольном потоке и устройство для его реализации

Изобретение относится к области исследования многофазных потоков, в частности к технике определения параметров твердой, жидкой и газообразной фаз потока оптическими средствами, и может быть использовано для определения концентрации и массовой плотности дисперсной фазы в пространстве, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562153
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7766

Устройство для определения герметичности при испытаниях на прочность

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения герметичности, т.е. утечек из полых изделий при испытании их на прочность внутренним избыточным давлением, например при испытаниях фюзеляжей летательных аппаратов. Техническим результатом является возможность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562155
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.77df

Способ исследования состояния течения в пограничном слое

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики и может быть использовано преимущественно при исследованиях аэродинамического обтекания моделей в аэродинамических трубах. Пограничный слой на обтекаемых аэродинамических поверхностях может иметь ламинарное или турбулентное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562276
Дата охранного документа: 10.09.2015
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
+ добавить свой РИД