DE842561C

DE842561C - Einrichtung zum Umlenken eines in einem Kanal sich bewegenden Fluessigkeits- bzw. Gasstromes mit unsymmetrischem Geschwindigkeitsprofil

Info

Publication number: DE842561C
Application number: DEO977A
Authority: DE
Inventors: Franz Ing Bartu; Alfred Ing Slesaczek
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1949-02-04
Filing date: 1950-08-20
Publication date: 1952-06-30

Description

Einrichtung zum Umlenken eines in einem Kanal sich bewegenden Flüssigkeits- bzw. Gasstromes mit unsymmetrischem Geschwindigkeitsprofil Bei Leitungen, Kanalsystemen u. dgl. zum Führen strömender Flüssigkeiten oder Gase kann häufig eine scharfe Abbiegung, ein Knick oder eine im Winkel ansetzende Abzweigung nicht verTnieden werden. Die Folge einer solchen scharfen Richtungsänderung ist die Entstehung eines Flüssigkeits-bzw. Gasstromes mit unsymmetrischem Geschwindigkeitsprofil. Wird nun ein solcher Strom neuerlich, und zwar quer zum unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofil umgelenkt, so entsteht an der Umlenkstelle eine Drehbewegung. Diese Drehbewegung rührt von dem Druckunterschied her, der dadurch entsteht, daß die Stromfäden mit der größeren Geschwindigkeit einen höheren Druck an der Außenwand der Umlenkung erzeugen als die Stromfäden mit kleinerer Geschwindigkeit, so da.ß eine Sekundärströmung vom Orte größeren Druckes zum Orte kleineren Druckes entsteht. In den Fig. r und 2 ist diese Erscheinung schematisch dargestellt. i ist der Zuströmkanal und 2 der Abströmkanal. Punktiert ist als Beispiel einer vorhergegangeneh Richtungsänderung ein Knick eingezeichnet. Das unsymmetrische Geschwindigkeitsprofil des im Zuströmkanal sich bewegenden Flüssigkeits- oder Gasstromes ist in Fig.2 durch das Geschwindigkeitsdiagramm 3, die erwähnte Drehbewegung der Stromfäden ¢ größerer Geschwindigkeit durch den Pfeils veranschaulicht.
Um die Drehbewegung 5 wieder. auszuschalten und im Abströmkanal wieder. ein- gleichförmiges Geschwindigkeitsprofil zu erhalten, mußte man .bisher die Ablaufstrecke sehr lang ausführen. Lange Ablaufstrecken sind aber vielfach aus räumlichen Gründen nicht möglich; dort aber, wo lange Ablaufstrecken angewendet werden können, bedingt dies erheblich höhere Baukosten.
Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an der Umlenkstelle eine die Querdrehung der Stromfäden größerer Geschwindigkeit unterdrückende Einrichtung angeordnet ist. Somit wird mit der vorliegenden Erfindung die schädliche Querdrehung an der Umlenkstelle selbst beseitigt, so daß der ablaufende Strom bereits unmittelbar nach seiner Umlenkung keine Drehbewegung aufweist und die Ablaufstrecke beliebig kurz gehalten werdest kann.
Die die Querdrehung der Stromfäden unterdrückende Umlenkführung läßt sich baulich in verschiedener, aber durchaus einfacher Weise ausführen. Eine einfache Ausführung besteht darin, daß der Abströmkanal unter seitlicher, zu den Stromfäden größerer Geschwindigkeit hin liegender Versetzung an den Zuströmkanal angeschlossen ist, so daß die Achsen der beiden Kanäle im Umlenkwinkel sich kreuzest. Eine andere Art, die erwähnte Querdrehung zu unterdrücken, besteht darin, daß dein an der Umlenkstelle befindlichen Kanalstück ein vom unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofil des zufließendem Stromes abhängiger unsymmetrischer Querschnitt gegebeü wird. Schließlich kann auch die seitliche Versetzung der Kanäle mit dem unsymmetrischen Kanalquerschnitt an der Umlenkstelle kombiniert werden.
Die Fig. 3, 4 bznv. 5, 6 bzw: 7, 8 zeigen Ausführuiigsbeispiele der erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung schematisch in je einem Längsmittelschnitt nach Linie c-d und einem Schnitt nach Linie a-b.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3 ,und 4 ist der Abströmkanal2 unter seitlicher, zu den Stromfäden 4 größerer Geschwindigkeit hin liegender Versetzung an den Zuströrnkanal i angeschlossen, so daß sich die Achsen I', 2' der Kanäle i, 2 im Umlenkwinkel kreuzen. Der Drehung 5 wirkt der Stau der Stromfäden 6 geringerer Geschwindigkeit an dein durch die Versetzung geschaffenen Flächenstück 7' der Querwand 7 sowie die Drehung der Stromfäden 6 zum Abströmkanal 2 entgegen. Dadurch wird die Drehung 5 uzrksamst unterdrückt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.5 und 6 ist die dem Zuströmkanal gegenüberliegende Querwand 7 schräg ausgebildet. Durch diese Schräge wird einerseits nur eine Komponente des Druckes der Stromfäden 4 im Sinne des Bogens 5 wirksam, andererseits werden die Stromfäden 6 geringerer Geschwindigkeit in der Richtung gegen diese Komponente abgelenkt. Die erwähnte':Abschrägung ergibt an der Umlenkstelle einen unsymmetrischen Kanalquerschnitt, der dem unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofil angepaßt ist. Die Schräge karm sich über die ganze Querwand 7 erstrecken; sie kann aber auch nur örtlich, z. B. im Bereich des Auftreffens der Stromfäden 6 geringerer Geschwindigkeit vorgesehen sein.
In den Fig.7 und 8 sind einerseits die beiden Kanäle i, 2zueinander versetzt, andererseits ist die durch diese Versetzung geschaffene Fläche 7' der Querwand 7 abgeschrägt, so daß die Stromfäden 6 geringerer Geschwindigkeit gegen die Drehung 5 abgelenkt werden. Auf diese Weise kann die Versetzung der Kanäle kleiner gehalten werden.
Die Erfindung kann vorteilhaft angewendet werden zur Erzielung gerichteter Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen beten Entströmen von Gas oder Luft in Wärmeaustauschem, Trockenanlagen usw. sowie bei Feuerungsanlagen zur Erzielung der gewünschten Flammenform und Flammenrichtung.

Claims

PATENTANSPniCIIP: i. Einrichtung zum Umlenken eines in einem Kanal sich bewegenden Flüssigkeits- bzw. Gasstromes mit unsymmetrischem Geschwindigkeit£--profil quer zu diesem unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofil, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umlenkstelle eine die Querdrehung der Stromfäden größerer Geschwindigkeit an dieser Stelle unterdrückende Einrichtung angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Artspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmkanal (2) unter seitlicher, zu den Stromfäden (4) größerer Geschwindigkeit hin liegender Versetzung an den Zuströmkanal (i) angeschlossen ist, so daß die Achsen (I', 2') der beiden Kanäle im Umlenkwinkel sich kreuzen.
3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß das an der U mlenkstelle befindliche Kanalstück einen vom unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofil des zufließenden Stromes abhängigen unsymmetrischen Querschnitt besitzt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Umlenkstelle gegenüber dem Zuströmkanal (i) liegende Wand (7) wenigstens zum Teil mit einer in bezug zum ankommenden Strom in der Richtung der Geschwindigkeitsabnahme seines unsymmetrischen Geschwindigkeitsprofils ansteigenden Schrägfläche ausgestattet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmkanal (2) seitlich versetzt zum Zuströmkanal (i) artgeordnet ist und daß der seitlich der Projektion des Abströmkanals (2) befindliche Teil (@') der dem Zuströmkanal (i) gegenüberliegenden Wand (7) schräg ansteigend zum ankommenden Strom verläuft.