Тягово устройство
Притежатели на патенти RU 2443905:
Тяговото устройство се състои от затворена от едната страна цилиндрична вихрова тръба (2) и прикрепен към нея тангенциален вход (1) с правоъгълно сечение, който осигурява подаването на сгъстен работен газ или течност в тръбата тангенциално към обиколката на вътрешната й повърхност. За увеличаване на тягата поради действието на аеродинамични (7) и реактивни (8) сили, насочени в една посока, затворената част (6) на цилиндричната вихрова тръба е наклонена под определен ъгъл, за предпочитане 45 градуса. Тангенциалният вход е свързан с вихровата тръба, така че проекцията на голямата ос на елиптичната затворена част е изцяло покрита от входа. За предпочитане дължината на вихровата тръба е 1,3-1,5 пъти диаметъра на нейния изход. Предложеното устройство осигурява увеличаване на тягата повече от 2 пъти поради действието на аеродинамични и реактивни сили, насочени в една посока. 2 т.п. f-ly, 2 ил.
Изобретението се отнася до областта на струйната техника, по-специално до вихрови инсталации, и може да се използва като теглително устройство за транспортни системи.
Понастоящем вихровите инсталации са станали доста широко разпространени, чиято работа се основава на вихровия ефект, който възниква във вихрова тръба по време на тангенциално подаване и отвиване на газовия поток. Газът, ускорявайки се до висока скорост на входа на вихровата тръба, има максимална тангенциална скорост. Освен това, движейки се в тръбата по цилиндрична спирала до далечния край, поради разреждането в централната част на вихъра, той засмуква външен въздух през входната част на вихровата тръба (Ю.С. Потапов и др. Енергия на въртене, стр. 77. Кишинев, 2001 г.).
Техническият резултат от изобретението е създаването на тягаустройство, при което увеличаването на тягата се осигурява от действието на аеродинамични и реактивни сили, насочени в една посока.
Този резултат се постига чрез факта, че теглителното устройство е направено под формата на цилиндрична вихрова тръба с тангенциален вход, като затворената част на тръбата на тангенциалния вход е наклонена под определен ъгъл.
The essence of the invention lies in the fact that the closed part of the cylindrical vortex tube at the tangential inlet is inclined at a predetermined angle, and the tangential inlet of rectangular cross section, which ensures the supply of compressed gas or liquid tangentially to the inner surface of the pipe, is attached to it so that the projection of the major axis of the elliptical closed part is completely blocked by the inlet. За да се увеличи аеродинамичната сила, ъгълът на наклона на елиптичната затворена част на вихровата тръба е направен на 45 градуса, а за да се увеличи общата теглителна сила на инсталацията чрез намаляване на съпротивлението на вихровия поток, дължината на вихровата тръба е 1,3-1,5 пъти диаметъра на нейната изходна част.
Общ изглед на устройството е показан на фигура 1, а схемата на работа на предложеното теглително устройство е показана на фигура 2, където:
1 - вход на дюзата на правоъгълно сечение;
2 - цилиндрична вихрова тръба;
3 - отворена изходна част на вихровата тръба;
4 - изходен газов поток;
5 - вихров поток;
6 - елипсовидна наклонена част на вихровата тръба;
7 - аеродинамична сила;
8 - реактивна сила;
9 - входен газов поток;
10 е голямата ос на елипсата.
Тяговото устройство се състои от цилиндрична тръба 2, към входа на която тангенциално е свързан вход с правоъгълна дюза 1. Затвореният вход на тръбата 6 на тангенциалния вход е наклонен под ъгъл 45степени. Проекцията на голямата ос на елипсата 10 е напълно блокирана от входа на дюзата 1. Другият край на вихровата тръба 3 е оставен отворен за изхода на работния газ или течност. Дължината на вихровата тръба 2 е 1,3-1,5 пъти диаметъра на нейната изходна част 3.
Устройството работи по следния начин. Когато сгъстен работен газ 9 се подава към входа на дюзата 1, например от източник на газ (не е показан на фигурата), поради потока 4, напускащ отворената част на тръбата 3 с определена скорост, възниква реактивна сила R8. В същото време вътре в цилиндъра 2 възниква вихров поток 5, който се движи по наклонената част 6 под ъгъл на атака 45 градуса, като по този начин създава аеродинамична сила Y7. Поради факта, че и двете сили са насочени в една и съща посока, общата теглителна сила ще бъде равна на тяхната сума.
Ефективността на тяговото устройство е тествана на макети, където въздушният поток от електрически двигател с витло е използван като сгъстен работен газ. Теглителната сила беше измерена чрез ъгъла на въртене на макети, поставени върху пружинно окачване. Тестовете показаха, че ъгълът на въртене на схемата от действието само на реактивната сила е 65 градуса, а при тангенциален вход и ъгъл на наклон на елиптичната затворена част 6, равен на 45 градуса, и съотношението на дължината на тръбата към диаметъра на нейната изходна част 3, равно на 1,3-1,5, ъгълът на въртене на схемата от действието на двете сили 7 и 8 беше 145 градуса, което е 2,2 пъти повече.
Предложеното техническо решение е ново, тъй като от публично достъпна информация не е известна конструкцията на вихрова инсталация, в която за създаване на сцепление се използват реактивни и аеродинамични сили, насочени в една посока.
Предложеното теглително устройство е технически осъществимо, тъй като е статична конструкция без въртящи се части, имамалки размери, минимално тегло и проста технология. Предлаганото устройство може да се използва при създаването на въздушни и водни транспортни системи като средства за повдигане и теглене.
1. Тягово устройство, състоящо се от цилиндрична вихрова тръба, затворена от едната страна и тангенциален вход с правоъгълно напречно сечение, прикрепен към нея, който осигурява подаването на сгъстен работен газ или течност в тръбата тангенциално към обиколката на вътрешната й повърхност, характеризиращо се с това, че за да се увеличи сцеплението поради действието на аеродинамични и реактивни сили, насочени в една посока, затворената част на цилиндричния вихър тръбата е наклонена под определен ъгъл, а тангенциалният вход е прикрепен към вихрова тръба, така че проекцията на голямата ос на елиптичната затворена част е напълно покрита от входа.
2. Тягово устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че за да се увеличи големината на аеродинамичната сила, ъгълът на наклон на елиптичната затворена част на вихровата тръба е направен на 45°.
3. Устройство за теглене съгласно претенция 2, характеризиращо се с това, че за да се увеличи общата теглителна сила чрез намаляване на съпротивлението на вихровия поток, дължината на вихровата тръба е 1,3-1,5 пъти диаметъра на нейния изход.