DE842561C

DE842561C - Device for diverting a flow of liquid or gas moving in a channel with an asymmetrical velocity profile

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.Device for deflecting a fluid moving in a channel or gas flow with asymmetrical velocity profile For pipes, sewer systems and the like to guide flowing liquids or gases can often be a sharp turn, a kink or a branch starting at an angle cannot be avoided. the A consequence of such a sharp change in direction is the formation of a liquid or. Gas flow with asymmetrical velocity profile. Becomes such a stream again, diverted transversely to the asymmetrical speed profile, like this a rotary movement occurs at the deflection point. This turning movement comes from the Pressure difference produced by the fact that the stream filaments with the larger Speed generate a higher pressure on the outer wall of the deflection than the stream filaments at a lower speed, so that a secondary flow from the Places of greater pressure for places of smaller pressure arises. In Figs. R and 2 is this phenomenon is shown schematically. i is the inflow channel and 2 is the outflow channel. As an example of a previous change in direction, a bend is shown in dotted lines. The asymmetrical velocity profile of the liquid moving in the inflow channel or gas flow is shown in Fig.2 by the velocity diagram 3, which is mentioned Rotary motion of the Stream threads ¢ greater speed through the Arrow illustrates.

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.To the rotary motion 5 again. off and again in the discharge duct. In order to obtain a uniform speed profile, one had to use the drainage route run very long. However, long drainage routes are often due to spatial reasons not possible; but where long drainage stretches can be used, conditional this means significantly higher construction costs.

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.The invention aims to remedy this deficiency. According to the invention this is achieved in that a transverse rotation of the stream filaments at the deflection point greater speed suppressing device is arranged. Thus, with of the present invention, the harmful transverse rotation at the turning point itself eliminated, so that the current running off immediately after its deflection has no rotary movement and the drainage path can be kept as short as desired can.

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.The deflection guide suppressing the transverse rotation of the stream filaments can can be carried out structurally in different but quite simple ways. A simple one Execution consists in the fact that the outflow channel under the side, to the flow threads connected to the inflow channel at a higher speed so that the axes of the two channels cross each other at the deflection angle. Another The way to suppress the aforementioned transverse rotation is that your at the turning point located section of the channel from the asymmetrical velocity profile of the inflowing Current dependent asymmetrical cross-section is given. Finally can too the lateral offset of the channels with the asymmetrical channel cross-section the deflection point can be combined.

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.Figs. 3, 4 and 5, 6 and: 7, 8 show exemplary embodiments of the Deflection device according to the invention schematically in each case in a longitudinal center section Line c-d and a section along line 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.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the outflow channel is 2 with a lateral displacement lying towards the stream filaments 4 at a higher speed connected to the inflow channel i, so that the axes I ', 2' of the channels i, 2 cross at the deflection angle. The jam of the stream threads 6 has less of an effect on the rotation 5 Speed at your surface piece 7 'of the transverse wall created by the displacement 7 as well as the rotation of the stream filaments 6 to the outflow channel 2 opposite. This will make the Rotation 5 suppressed as effectively as possible.

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 the embodiment according to FIGS. 5 and 6, this is the inflow channel opposite transverse wall 7 formed obliquely. This slope is on the one hand only one component of the pressure of the stream filaments 4 in the sense of the bow 5 is effective, on the other hand, the stream filaments 6 become slower in speed in the direction distracted against this component. The mentioned ': bevel results at the deflection point an asymmetrical channel cross-section, which corresponds to the asymmetrical velocity profile is adapted. The slope can extend over the entire transverse wall 7; she can but also only locally, e.g. B. in the area of impact of the stream threads 6 less Speed should be provided.

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.In FIGS. 7 and 8, on the one hand, the two channels i, 2 are relative to one another offset, on the other hand, the surface 7 'created by this offset is the Transverse wall 7 beveled so that the stream filaments 6 lower speed against the rotation 5 can be deflected. In this way, the offset of the channels can be smaller being held.

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.The invention can advantageously be used to achieve directed Gas or liquid jets allow gas or air to escape in heat exchangers, Drying systems etc. as well as firing systems to achieve the desired flame shape and flame direction.

Claims

PATENT APPLICATION: i. Device for diverting one in a channel moving liquid or gas flow with asymmetrical velocity £ - profile transversely to this asymmetrical speed profile, characterized in that at the point of deflection a transverse rotation of the stream filaments at greater speed is arranged at this point suppressing device.

2. Set up according to Claim i, characterized in that the outflow channel (2) under lateral, to the flow threads (4) of greater speed towards the displacement to the inflow channel (i) is connected so that the axes (I ', 2') of the two channels are at the deflection angle cross each other.

3. Device according to claim i, characterized indicates overall that the mlenkstelle at the U channel section located has a dependent asymmetrical velocity profile of the incoming stream asymmetrical cross-section.

4. Establishment according to claim 3, characterized in that the at the deflection opposite the Inflow channel (i) lying wall (7) at least partially with one in relation to the incoming one Current in the direction of the decrease in speed of its asymmetrical speed profile rising inclined surface is equipped.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that the outflow channel (2) is laterally offset to the inflow channel (i) is species-ordered and that the side of the projection of the outflow channel (2) is located Part (@ ') of the wall (7) opposite the inflow channel (i) rising obliquely to the incoming stream.