RU2041455C1

RU2041455C1 - Built-in element for mixing chambers of aerodynamic assemblies

Info

Publication number: RU2041455C1
Application number: SU925011357A
Authority: RU
Inventors: Штэклинг Франк; Грипентрог Йоахим
Original assignee: Турбон-Тунцини Климатехник ГмбХ
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-08-09
Also published as: EP0504550A1; DE59206269D1; EP0504550B1; DE4109101A1; ES2088032T3

Abstract

FIELD: aerodynamics. SUBSTANCE: built-in element has case with side wall 1, lower and top bottom plates 2 and edge wall 3. The element also has inlets 4 and 5 of two partial streams 7 and 8, and common basic outlet 6 of mixed stream 9. Hollow bodies 10 are disposed inside the element. EFFECT: improved efficiency of production; improved mixing of streams. 6 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к аэродинамике и может быть использовано в конструкциях аэродинамических установок. The invention relates to aerodynamics and can be used in the construction of aerodynamic installations.

Наиболее близким техническим решением является встроенная часть для камеры смешения установки вентиляции воздуха в помещении, содержащая корпус со стенками, на двух из которых расположены впуски двух отдельных частичных потоков воздуха, а на третьей стенке выпуск основного смешанного потока. К одному из впусков примыкают фасонные полые тела, которые направляют частичный поток, проходящий через этот впуск, и пронизывают частичный поток, проходящий через второй впуск. Выходные отверстия полых тел предусмотрены только на стенке камеры, примыкающей к выпуску основного смешанного потока. The closest technical solution is the built-in part for the mixing chamber of the indoor air ventilation unit, comprising a housing with walls, two of which have inlets of two separate partial air flows, and on the third wall the main mixed air outlet. Shaped hollow bodies are adjacent to one of the inlets, which direct the partial flow passing through this inlet and penetrate the partial flow passing through the second inlet. The outlet openings of the hollow bodies are provided only on the wall of the chamber adjacent to the outlet of the main mixed stream.

Недостатком известного решения является сложность изготовления фасонных полых тел и относительная их дороговизна, а также недостаточно полное перемешивание частичных потоков. A disadvantage of the known solution is the complexity of manufacturing shaped hollow bodies and their relative high cost, as well as insufficiently complete mixing of partial flows.

В основу настоящего изобретения положена задача более простого и дешевого выполнения вышеназначенного встраиваемо- го элемента смесительной камеры, а также достижение лучшего перемешивания частичных потоков. The present invention is based on the task of simpler and cheaper implementation of the above-mentioned built-in element of the mixing chamber, as well as achieving better mixing of partial flows.

Поставленная цель решается тем, что встраиваемый элемент смесительной камеры аэродинамической установки, содержащей корпус с, по меньшей мере, одним впуском каждого из двух частичных потоков, выпуском основного потока и полыми телами, присоединенными к впуску одного частичного потока и установленными с возможностью пересечения второго частичного потока, снабжен дополнительными полыми телами, причем все полые тела выполнены различной длины и установлены рядами в направлении одного частичного потока с возможностью разделения другого частичного потока, при этом полые тела установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении рядов плавно. The goal is solved in that the built-in element of the mixing chamber of an aerodynamic installation, comprising a housing with at least one inlet of each of the two partial flows, an outlet of the main stream and hollow bodies connected to the inlet of one partial stream and installed with the possibility of crossing the second partial stream is equipped with additional hollow bodies, and all hollow bodies are made of various lengths and are installed in rows in the direction of one partial flow with the possibility of separation of another astichnogo stream, wherein the hollow body mounted so that their length is changed in the row direction smoothly.

Полые тела могут быть также установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении рядов дискретно. Hollow bodies can also be set so that their length varies in the direction of the rows discretely.

Полые тела могут быть выполнены либо с замкнутыми стенками и осевым отверстием, либо с незамкнутыми стенками и установлены так, что они замкнуты со стороны одного частичного потока и не замкнуты со стороны основного потока. Hollow bodies can be made either with closed walls and an axial hole, or with open walls and installed so that they are closed from the side of one partial stream and not closed from the main stream.

Кроме того, полые тела могут быть установлены таким образом, что их длина изменяется в направлении каждого ряда плавно. In addition, hollow bodies can be installed so that their length changes in the direction of each row smoothly.

На фиг. 1 дано перспективное изображение смесительной камеры с встраиваемым элементом; на фиг. 2 смесительная камера с альтернативно повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 3 вид сбоку фиг.1; на фиг. 4 вид сбоку фиг. 2; на фиг. 5 вид сбоку другой смесительной камеры; на фиг. 6 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг.5 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 7 вид сбоку смесительной камеры с одинаковой длины полыми телами; на фиг. 8 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг. 7 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 9 вид сбоку другой смесительной камеры с полыми телами равной длины; на фиг. 10 вид сбоку смесительной камеры согласно фиг. 9 с повернутым на 180^о встраиваемым элементом; на фиг. 11 перспективное изображение смесительной камеры с смещенными рядами полых тел; на фиг. 12 перспективное изображение смесительной камеры с другими полыми телами; на фиг. 13 полые тела с различными профилями; на фиг. 14 перспективное изображение смесительной камеры с двумя встраиваемыми элементами; на фиг. 15 перспективное изображение смесительной камеры с двумя встраиваемыми телами и третьим впуском; на фиг. 16 другая форма ряда полых тел; на фиг. 17 вид сверху фиг. 16.In FIG. 1 is a perspective view of a mixing chamber with a built-in element; in FIG. 2 a mixing chamber alternatively rotated by ¹⁸⁰ embedded element; in FIG. 3 is a side view of FIG. 1; in FIG. 4 is a side view of FIG. 2; in FIG. 5 is a side view of another mixing chamber; in FIG. 6 is a side view of the mixing chamber according to FIG. 5 with ^a built-in element rotated 180 °; in FIG. 7 is a side view of a mixing chamber with equal length hollow bodies; in FIG. 8 is a side view of the mixing chamber of FIG. 7 with ^a built-in element rotated 180 °; in FIG. 9 is a side view of another mixing chamber with hollow bodies of equal length; in FIG. 10 is a side view of the mixing chamber of FIG. 9 with ^a built-in element rotated 180 °; in FIG. 11 is a perspective view of a mixing chamber with displaced rows of hollow bodies; in FIG. 12 is a perspective view of a mixing chamber with other hollow bodies; in FIG. 13 hollow bodies with various profiles; in FIG. 14 is a perspective view of a mixing chamber with two built-in elements; in FIG. 15 is a perspective view of a mixing chamber with two built-in bodies and a third inlet; in FIG. 16 another form of a series of hollow bodies; in FIG. 17 is a top view of FIG. 16.

Корпуса смесительных камер аэродинамических установок ограничены двумя боковыми стенками 1, нижней и верхней донной пластиной 2 и торцевой стенкой 3. Корпус смесительной камеры часто содержит два впуска 4, 5 для двух частичных потоков и не изображенный на чертеже общий выпуск 6. К впускам 4, 5 присоединены не изображенные каналы для потока, в которых известным образом расположены влияющие на количество потока встраиваемые части, например, в виде жалюзных створок, с целью регулирования объема потоков поступающего воздуха. Обозначенные стрелками направления входящих частичных потоков 7, 8 из циркуляционного воздуха и наружного воздуха находятся в этих примерах приблизительно под углом 90^о. Возможны также другие варианты расположения входящих потоков воздуха.The bodies of the mixing chambers of the aerodynamic plants are limited by two side walls 1, the lower and upper bottom plate 2 and the end wall 3. The body of the mixing chamber often contains two inlets 4, 5 for two partial flows and a general outlet not shown in the drawing 6. Towards inlets 4, 5 flow channels are not shown, in which the built-in parts affecting the flow quantity are arranged in a known manner, for example, in the form of louvre shutters, in order to control the volume of incoming air flows. The arrows indicated the directions of the incoming partial flows 7, 8 from the circulating air and the outside air are in these examples at approximately an angle of 90 ^about . There are also other options for the location of the incoming air flows.

Подводимые частичные потоки 7, 8 объединяются в смесительной камере и выходят из нее через выпуск 6 как объединенный основной поток 9. К выпуску присоединяются другие конструктивные элементы установки, например, фильтры и теплообменники, которые не изображены. The supplied partial streams 7, 8 are combined in and out of the mixing chamber through outlet 6 as a combined main stream 9. Other structural elements of the installation, for example, filters and heat exchangers, which are not shown, are connected to the outlet.

Хотя в рассматриваемых примерах согласно фиг. с 1 по 12 частичный поток 7 подводят сверху, его можно было бы подводить в смесительную камеру также сбоку или снизу. Впуск 5 предусмотрен здесь в верхней части торцевой стенки 3 смесительной камеры, причем он может быть расположен ниже или внизу. Although in the examples of FIG. from 1 to 12, a partial stream 7 is fed from above, it could be brought into the mixing chamber also from the side or from the bottom. An inlet 5 is provided here in the upper part of the end wall 3 of the mixing chamber, and it can be located below or below.

В смесительной камере, показанной на фиг. с 1 по 12, расположено несколько полых тел 10 на расстоянии друг от друга, находящихся параллельно направлению потока частичного потока 8 или основного потока 9. В смежных рядах полые тела 10 могут располагаться в линию поперек направления натекания частичного потока 8 или быть смещенными одно относительно другого. Полые тела 10 обтекаются частичным потоком 8, а другой частичный поток 7 проходит через них и обтекает. Полые тела 10 свободно входят в соответствующий впуск 4 и поэтому подводимый через этот впуск 4 частичный поток 7 разделяется между полыми телами 10 и отдельными струями из полых тел 10 входит в смесительную камеру и в ней интенсивно перемешивается с другим частичным потоком 8, выходя из смесительной камеры в виде объединенного потока 9. In the mixing chamber shown in FIG. 1 to 12, there are several hollow bodies 10 at a distance from each other, parallel to the direction of flow of the partial stream 8 or the main stream 9. In adjacent rows, the hollow bodies 10 can be arranged in a line across the direction of flow of the partial stream 8 or be offset from one another . Hollow bodies 10 are surrounded by a partial stream 8, and another partial stream 7 passes through them and flows around. The hollow bodies 10 freely enter the corresponding inlet 4 and therefore the partial stream 7 fed through this inlet 4 is divided between the hollow bodies 10 and the individual jets of the hollow bodies 10 enter the mixing chamber and intensively mix with the other partial stream 8, leaving the mixing chamber in the form of a combined stream 9.

Полые тела 10 одного ряда соединены друг с другом, например, винтами, которые проходят в верхней части через стенки двух смежных полых тел 10. На концах рядов соответственно первые и последние полые тела 10 закреплены на пленке. Полые тела 10 выполнены преимущественно с поперечным сечением круглой формы, но могут быть использованы также и профили другой формы, например, овальные трубы или, как показано на фиг. 12 и 13, полые тела с незамкнутыми стенками 10 b. Полые тела с незамкнутыми стенками 10 b расположены таким образом, что они замкнуты со стороны набегающего частичного потока 8 и не замкнуты со стороны стока. The hollow bodies 10 of one row are connected to each other, for example, by screws that pass through the walls of two adjacent hollow bodies 10 in the upper part. At the ends of the rows, the first and last hollow bodies 10 are mounted on the film. The hollow bodies 10 are preferably made with a circular cross-section, but other shapes, such as oval tubes or, as shown in FIG. 12 and 13, open-body hollow bodies 10 b. Hollow bodies with open walls 10 b are arranged in such a way that they are closed on the side of the incident partial flow 8 and are not closed on the drain side.

Длина отдельных струй, образованных полыми телами 10 из частичного потока 7, должна изменяться в направлении протекания основного потока 9. При этом длина может изменяться постоянно или периодически (дискретно) или плавно вдоль прямой или изогнутой кривой. The length of the individual jets formed by the hollow bodies 10 from the partial stream 7 should change in the direction of flow of the main stream 9. Moreover, the length can change continuously or periodically (discretely) or smoothly along a straight or curved curve.

Согласно фиг. 1,3,5,11 и 12 входящая в частичный поток 8 длина полых тел 10 уменьшается в направлении протекания набегающего на полые тела 10 частичного потока 8 или основного потока 9. На фиг. 2,4,6 показано, например, что изменения длины отдельных полых тел 10 могут происходить также в обратном направлении по отношению к фиг. 1,3,5, так что полые тела 10 в направлении протекания основного потока 9 увеличиваются по длине. Этот принцип имеет силу также и для всех последующих описанных форм выполнения предмета изобретения. According to FIG. 1,3,5,11 and 12, the length of the hollow bodies 10 included in the partial stream 8 decreases in the direction of flow of the partial stream 8 or the main stream 9 running on the hollow bodies 10. In FIG. 2,4,6 it is shown, for example, that changes in the length of individual hollow bodies 10 can also occur in the opposite direction with respect to FIG. 1,3,5, so that the hollow bodies 10 in the direction of flow of the main stream 9 increase in length. This principle is also valid for all subsequent described forms of execution of the subject invention.

Полые тела 1 могут иметь также по конструктивным соображениям одну и ту же длину, но тогда для образования различной длины отдельных струй полые тела 10 на своей сточной стороне снабжены осевыми отверстиями для воздуха 10а. Эти осевые отверстия для воздуха 10а увеличиваются в направлении от впуска 5 к протеканию основного потока 9, как это можно видеть, например, на фиг. 7 и 9. Альтернативно выпускные поверхности для воздуха 10а полых тел 10 могут уменьшаться от впуска 5 в направлении протекания основного тока 9, как это изображено, например, на фиг. 8 и 10. Геометрическая форма выпускных поверхностей для воздуха 10а может быть выполнена различной. The hollow bodies 1 can also have the same length for structural reasons, but then for the formation of different lengths of individual jets, the hollow bodies 10 are provided with axial openings for air 10a on their discharge side. These axial openings for air 10a increase in the direction from the inlet 5 to the flow of the main stream 9, as can be seen, for example, in FIG. 7 and 9. Alternatively, the exhaust surfaces for the air 10a of the hollow bodies 10 may decrease from the inlet 5 in the direction of flow of the main current 9, as shown, for example, in FIG. 8 and 10. The geometric shape of the exhaust surfaces for air 10a can be made different.

На фиг. 14 показана смесительная камера, содержащая два встраиваемых элемента из полых тел 10, которые соответственно входят во впуск 4 и 5 а. Таким образом подводят два частичных потока 7 и 8а, которые соответственно состоят из омывающей полые тела 10 части и из проходящей через полые тела 10, разделенной на отдельные струи части. Оба частичных потока 7 и 8а протекают здесь под углом 90^о (причем этот угол может не быть равным 90^о), к направлению втекания основного потока через впуски 4 и 5а в смесительную камеру, направление течения основного потока 9 изменяется, перемешиваются в тонких струях и выходят из смесительной камеры через выпуск 6, к которому, как обычно, присоединены другие конструктивные элементы, как, например, воздушные фильтры, подогреватели и т.д. Торцевая стенка 3, показанная на фиг. 9, закрыта. Положение впусков 4 и 5а, включая присоединяющиеся полые тела 10, может быть в боковых стенках 1 и/или в донных пластинах произвольным относительно друг друга или же они могут совместно располагаться только в боковой стенке 1 или только в донной пластине 2.In FIG. 14 shows a mixing chamber containing two built-in elements of hollow bodies 10, which respectively enter the inlet 4 and 5 a. Thus, two partial flows 7 and 8a are brought in, which respectively consist of a part washing the hollow bodies 10 and of a part passing through the hollow bodies 10, divided into separate jets of the part. Both partial stream 7 and 8a take place here at an angle of ⁹⁰ ° (this angle may not be equal to ⁹⁰ °) to the direction of inflow base stream through inlets 4 and 5a of the mixing chamber, the flow direction of the main stream 9 changes mixed in thin jets and they exit the mixing chamber through outlet 6, to which, as usual, other structural elements are attached, such as, for example, air filters, heaters, etc. The end wall 3 shown in FIG. 9, closed. The position of the inlets 4 and 5a, including the joining hollow bodies 10, can be arbitrary in the side walls 1 and / or in the bottom plates relative to each other, or they can only be located together in the side wall 1 or only in the bottom plate 2.

На фиг. 15 можно видеть смесительную камеру, как и на фиг. 14, содержащую два встраиваемых элемента из полых тел 10 и дополнительный впуск 5. Такая смесительная камера в состоянии перемешивать при высокой степени смешивания три частных потока 7, 8 и 8а. Эта смесительная камера представляет собой комбинацию форм выполнения изобретения согласно фиг. 1-13 и фиг. 14. Впуски 4 и 5а могут быть расположены произвольно, как это описывалось в случае фиг. 9. Впуск 5 можно располагать в торцевой стенке 3 на различной высоте и различной величины. Торцевой стенки 3 может вообще не быть, если впуск будет такого же размера, как торцевая стенка 3. In FIG. 15, the mixing chamber can be seen, as in FIG. 14, containing two built-in elements from hollow bodies 10 and an additional inlet 5. Such a mixing chamber is able to mix three private streams 7, 8 and 8a with a high degree of mixing. This mixing chamber is a combination of embodiments of the invention according to FIG. 1-13 and FIG. 14. The inlets 4 and 5a can be arranged arbitrarily, as described in the case of FIG. 9. The inlet 5 can be located in the end wall 3 at different heights and different sizes. The end wall 3 may not exist at all if the inlet is the same size as the end wall 3.

Впуски 4 и 5 на фиг. 15 расположены смещенными один относительно другого, причем они могут располагаться также прямо друг против друга. Расположенные в ряд полые тела 10 размещают тогда на больших расстояниях, так что полые тела 10 зубчатым образом и с экономией места попеременно образуют ряд впусков 4 и 5а друг над другом. The inlets 4 and 5 in FIG. 15 are located offset from one another, and they can also be located directly opposite each other. The hollow bodies 10 arranged in a row are then placed at large distances, so that the hollow bodies 10 are serrated and alternately form a series of inlets 4 and 5a, one above the other, in a serrated manner.

Полые тела 10 встраиваемых элементов согласно фиг. 14 и 15 состоят преимущественно из круглых труб, причем, однако, их можно выполнять также и в такой форме, как это описано выше и изображено на фиг. 1-13. The hollow bodies 10 of the built-in elements according to FIG. 14 and 15 consist mainly of round pipes, however, they can also be made in the form described above and shown in FIG. 1-13.

Альтернативно отдельные полые тела 10 ряда полых тел можно образовывать разделительными стенками 10с внутри общей наружной стенки 10d, как это показано, например, на фиг. 16 и 17. Alternatively, individual hollow bodies 10 of a series of hollow bodies can be formed by partition walls 10c inside a common outer wall 10d, as shown, for example, in FIG. 16 and 17.

Во всех случаях выполнения смесительных камер частичные потоки 7 и 8а преимущественно проходят через полые тела 10 и смывают их, то есть это значит то, что промежуточные пространства между рядами полых тел в впусках 4 и 5а открыты. Однако, эти промежуточные пространства могут быть частично или полностью закрыты. In all cases of mixing chamber execution, partial flows 7 and 8a mainly pass through the hollow bodies 10 and wash them off, that is, this means that the intermediate spaces between the rows of hollow bodies in the inlets 4 and 5a are open. However, these intermediate spaces may be partially or completely closed.

При очень неравномерных профилях набегающего потока впуски 4, 5 или 5а оснащены перфорированными блендами, чтобы сделать профили набегающего потока равномерными и таким путем обеспечить более высокую степень перемешивания. With very uneven free-stream profiles, inlets 4, 5 or 5a are equipped with perforated hoods to make the free-stream profiles uniform and thus provide a higher degree of mixing.

Если требуется экстремально высокая степень перемешивания, то полые тела 10 в задней зоне по направлению протекания основного потока 9 перфорируют, благодаря чему обеспечивается повышение степени перемешивания частичных потоков. В определенных случаях улучшение перемешивания при выпускных поверхностях для воздуха 10а полых тел 10 достигается прикрыванием перфорированными щитками. If an extremely high degree of mixing is required, then the hollow bodies 10 in the back zone in the direction of flow of the main stream 9 are perforated, thereby increasing the degree of mixing of the partial flows. In certain cases, improved mixing at the exhaust surfaces for air 10a of the hollow bodies 10 is achieved by covering with perforated shields.

Чтобы после проведенного монтажа смесительной камеры можно было проводить подгонку к непредвиденным набегающим потокам в существующих установках кондиционирования воздуха, полые тела 10 разделены по длине и могут телескопически вдвигаться одно в другое. Таким образом, можно изменять расстояние отверстий для выпуска воздуха 10а от донной пластины 2, чтобы в зависимости от условий набегающего потока менять длину выходящих отдельных струй. Подгонку смесительной камеры к непредвиденным набегающим потокам можно осуществлять также возможность запирания осевых отверстий для выпуска воздуха 10а отдельных полых тел 10. So that after the installation of the mixing chamber it was possible to carry out fitting to unforeseen incident flows in existing air conditioning installations, the hollow bodies 10 are separated in length and can telescopically slide into one another. Thus, it is possible to change the distance of the air outlet openings 10a from the bottom plate 2 so that, depending on the conditions of the incoming flow, the length of the individual outgoing jets can be changed. The fitting of the mixing chamber to unforeseen incident flows can also provide the possibility of locking the axial openings for the release of air 10A of the individual hollow bodies 10.

В случае встраиваемого элемента согласно изобретению можно исходить из полых тел, преимущественно из круглых труб, которые поставляются в виде полуфабриката, благодаря чему встраиваемый элемент можно изготавливать дешевле. Кроме того, благодаря улучшению перемешивания частичных потоков получается максимально коротким путем по меньшей мере двух частичных потоков, то есть наружного воздуха и циркуляционного воздуха, имеющих, как правило, различные температуры. In the case of the built-in element according to the invention, it is possible to proceed from hollow bodies, mainly from round pipes, which are supplied in the form of a semi-finished product, so that the built-in element can be manufactured cheaper. In addition, due to the improvement in mixing of the partial flows, at least two partial flows, i.e., external air and circulating air, having, as a rule, different temperatures, are obtained as short as possible.

Claims

1. BUILT-IN ELEMENT FOR MIXING CHAMPS OF AERODYNAMIC INSTALLATIONS, comprising a housing with at least one inlet of each of the two partial streams, an outlet of the main stream and hollow bodies attached to the inlet of one partial stream and installed with the possibility of crossing the second partial stream, characterized in that it is equipped with additional hollow bodies, and all hollow bodies are made of various lengths and are installed in rows in the direction of one partial flow with the possibility of separation of another partially th stream.

2. The element according to claim 1, characterized in that the hollow bodies are installed so that their length changes smoothly in the direction of the rows.

3. The element according to claim 1, characterized in that the hollow bodies are installed so that their length varies in the direction of the rows discretely.

4. The element according to claims 1 to 3, characterized in that the hollow bodies are made with closed walls and an axial hole.

5. The element according to claims 1 to 3, characterized in that the hollow bodies are made with open walls and are installed so that they are closed from the side of one partial stream and open from the side of the main stream.

6. The item according to paragraphs. 4 and 5, characterized in that the hollow bodies are installed so that their length changes in the direction of each row smoothly.