CH94910A - Device for converting speed into pressure. - Google Patents

Device for converting speed into pressure.

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CH94910A
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Kaplan Victor Prof Ing Dr
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Kaplan Victor Prof Ing Dr
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  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Description

  

  Einrichtung zur Umsetzung von'     Geschwindigkeit    in Druck.    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung  zur Umsetzung von Geschwindigkeit in  Druck.  



  Die bisher zu diesem Zwecke benützten  Vorrichtungen,     bezw.    Düsen, sind als     kegel-          fürmig    sich gegen den Austrittsquerschnitt  erweiternde Rohre ausgebildet und finden in  dieser Form zur Umsetzung von Geschwin  digkeitsenergie in Druckenergie strömender  Fluida bei Turbinen, Pumpen, Dampfstrahl  gebläsen,     Luftsaugevorrichtungen    und der  gleichen mannigfache Verwendung. Da die  auf die Düsenlänge bezogene     Querschnitts-          erweiterung    der Düse wegen der Gefahr der       Loslösung    des Flüssigkeitsstrahles von den  Düsenwänden nicht gross sein darf, so erfor  dert eine grosse Energieumsetzung auch eine  grosse Baulänge der Düse.

   Die dadurch     ent-          .;tehenden    Nachteile lassen sich kurz in einer  Vergrösserung der Reibungswiderstände und  in     schistierigen    und teuren Einbauverhältnis  sen zusammenfassen, welch letztere nicht  selten so gross werden, dass eine wirtschaft  liche brauchbare Energieumsetzung nicht  mehr durchführbar ist.    Die vorliegende Erfindung bezweckt diese  Nachteile zu vermeiden und den Wirkungs  grad der Energieumsetzung derart zu ver  bessern, dass diese Umsetzung auch dann noch  erfolgreich ausgeführt werden kann, wenn  die bisher üblichen Düsenformen kein brauch  bares Ergebnis mehr bieten.

   Dieser Zweck  wird erreicht durch ein den Gesetzen des na  türlichen Strömungsverlaufes entsprechende  Ablenkung und     Ausbreitung    des Flüssig  keitsstrahls bei gleichzeitiger Umhüllung  desselben durch solche Düsenwände, welche  die Ausbildung von energieverzehrenden  Wirbeln nach Möglichkeit     verhindern.        Dir"     Vermeidung derartiger Wirbel ist die wich  tigste     Vorbedingung    für das Gelingen einer  günstigen Energieumsetzung. Strenge genom  men könnte auch jede Kreiselpumpe als eine  Vorrichtung zur Umsetzung von Geschwin  digkeit in Druck aufgefasst werden.

   Das  Laufrad     desselben    giesst in einem Leitapparat  aus, welcher ebenfalls die Aufgabe hat, die  Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie  umzusetzen. Dass dies aber in einem solchen  Falle nur sehr unvollkommen geschehen     kann,         geht aus den erreichten     Wirkungsgraden    her  vor, und ist leicht einzusehen, weil die durch  die Drehung des Laufrades unvermeidlich  auftretenden Wirbel sich auch in den     Leit-          apparat    fortpflanzen müssen.  



       Fig.    1 stellt die bisher übliche Bauweise  eines Saugrohres für eine Wasserturbine dar.  Durch<I>A</I> ist die Sohle und durch<I>U,</I> TV der  Unterwasserspiegel eines Kanals angedeutet,  in welchem ein Saugrohr der üblichen Bau   -eise     eingezeielinet    ist.  



  Nach den bisherigen Anschauungen soll  die Entfernung H des     Saugrohraustritts-          querschnittes    von der Kanalsohle A minde  stens den halben Durchmesser     (l    jenes Quer  schnittes betragen. welcher in der Nähe der       trompetenförmigen    Abrundung T vorhanden  ist.     (Tergl.    z. B.     Camerer,        Wasserkraftma-          schinen,    Leipzig     Lind    Berlin 1914, Seite 483       Usw.)     Dieser grosse     Abstand    soll angeblich we  gen des ungehinderten Abflusses des Wassers       notwendig,    sein.

   Die vorliegende Erfindung  bricht mit dieser Anschauung und sieht eine  entsprechende Führung des Wassers in der  Richtung der Kanalsohle mit folgender Be  gründung vor: Das aus dem Saugrohre     S     strömende     Wasser    folgt keinesfalls der durch  die trompetenförmige Abrundung T vorge  zeichneten und gestrichelt eingetragenen       Riehtun,()-    1, sondern fliesst in angenähert ach  sialer     Eiclii=ung    im Sinne der Stromlinie 2  weiter, uni etwa im halben Sohlenabstand H  in die zur Sohleneinrichtung ungefähr pa  rallele Richtung 3 abzubiegen.

   Durch eine  derartige Strömung ist die Bildung eines um  die     Stromlinien    2, 3 gelegten Wirbelringes       TT'    unvermeidlich, dessen schädliche Folgen  sich in einer     Verringerung    des     Saugrohrwir-          kungsgrades    äussern. Es kann durch die bis  her übliche trompetenförmige Erweiterung  des Austrittsquerschnittes aber auch keine  Erhöhung der Energieumsetzung bewirkt  werden, weil das Wasser der gewünschten  Erweiterung nicht folgen kann.  



  Die Einrichtung gemäss der Erfindung       unterscheidet    sich von den bekannten     Ein-          riehtungen    dadurch, dass sich das Rohr gegen    eine benachbarte Bodenwand wenigstens  längs eines Teils des Rohrumfanges in der  Weise trompetenförmig erweitert, dass die  Entfernung des     Austrittsquerschnittes    von  der Rohrmittellinie wenigstens um die Hälfte  grösser ist, als der vor der     Abrundungsstelle     gemessene Rohrdurchmesser, und die lichte  Höhe des Austrittsquerschnittes kleiner ist  als der fünfte Teil der um diesen Rohrdurch  messer verringerten doppelten Entfernung  des Austrittsquerschnittes von der Rohrmit  tellinie.  



  Der Erfindungsgegenstand ist auf der  Zeichnung in Ausführungsbeispielen veran  schaulicht.  



       Fig.    2 zeigt eine Ausführungsform eines  für die gleichen Verhältnisse wie in     Fig.    1  entworfenen Saugrohres, nach vorliegender  Erfindung;       Fig.    3 zeigt den Vertikalschnitt eines  Saugrohres, welches für eine grosse Energie  umsetzung geeignet ist;       Fig.        -1    stellt den Grundriss desselben dar;       Fig.    5 zeigt den Vertikalschnitt einer  Düse, welche behufs Vergrösserung der Ener  gieumsetzung mit Zwischenwänden versehen  ist, und       Fig.    6 den Grundriss derselben.  



  In den     Fig.    4 und 6 ist noch eine durch  zwei Seitenwände abgegrenzte keilförmige  Düse (N, 0, P) in gestrichelten Linien ge  zeichnet.  



  Des bessern Vergleiches halber wurde in       Fig.    2 sowohl die in     Fig.    1 gewählte Grösse  des untern Rohrdurchmessers     d,    als auch die  Neigung der Düsenerzeugenden E gegen die  Düsenmittellinie     z=z    beibehalten.

   Dagegen  wurde die Sohle A um den Betrag.     la    in die  Lage     A1    gehoben und die trompetenförmige  Erweiterung T der Düse so stark vergrössert,  dass der grösste Austrittsdurchmesser     D    dieser  Erweiterung wenigstens dreimal so gross ist,  als der vor Beginn der     trompetenförmigen     Erweiterung gesessene Rohrdurchmesser     cl.     Der     Austrittsdurchmesser    D ist demnach er  lieblich grösser, und .die Höhe B des ringför  migen     Austrittsquerschnittes    wesentlich klei  ner, als es den bisherigen Anschauungen ent-      spricht.

   Auf Grund mehrdimensionaler Be  trachtungen, welche durch den praktischen  Versuch geprüft und ergänzt wurden, konnte  festgestellt. werden, dass eine über den ganzen       Düsenaustrittsquerschnitt    genügend gleich  mässig verteilter     Wasseraustritt    dann vorhan  den ist,     wenn,die    Höhe B dieses Querschnittes  nicht grösser ist, als der fünfte Teil des um  den erwähnten Düsendurchmesser d verrin  gerten grössten     Austrittsdurchmesser    D.  



  Selbstverständlich sind die angegebenen  Masse nicht als scharfe Scheidegrenzen     aufzu     fassen, von welchen an die gewünschte neue  Wirkung plötzlich einsetzt, weil ja die Rau  heit der Düsenwände, die Geschwindigkeit  des Wassers, die Düsenabmessungen und die  sonstigen tatsächlichen Betriebsverhältnisse  Übergänge schaffen, welche in jedem Falle  besonders erwogen werden können. Auf alle  Fälle ist es aber zweckmässig, den Austritts  durchmesser D soweit als möglich über das  angegebene Mindestmass zu vergrössern, weil  sich durch diese Massnahme eine erhebliche  Zunahme der Energieumsetzung ohne Ver  grösserung der Düsenlänge     I.        (Fig.    2) erzielen  lässt.  



  Da aber bei den üblichen Bauweisen der  zulässige grösste 'Sohlenabstand erheblich  überschritten, der zulässige kleinste     Düsen-          ,iustrittsdurchmesser    wesentlich unterschrit  ten     -wird.    so ist klar. dass bei der üblichen       Saugrohranordnung    gerade jene Teile von der  Energieumsetzung ausgeschaltet werden, wel  che zu einer solchen am besten geeignet sind.  Die übliche trompetenförmige Ausweitung  des Austrittsquerschnittes ist daher, wie auch  versuchsmässig nachweisbar, vollkommen  wertlos.  



  Eine für grosse Energieumsetzung be  stimmte Düse zeigt das     Ausführungsbeispiei          Fig.    3, in welchem der Austrittsdurchmesser       D    sechsmal grösser gewählt wurde, als der       Eintrittsclurchmesser        c1.    Da bei der Einrich  tung nach vorliegender Erfindung die Ener  gieumsetzung hauptsächlich in der Umgebung       der        Bodenwand    A, erfolgt, so kann das rohr  förmige Düsenstück     8,    auch zylindrisch aus  geführt werden,

   wie dies aus der zur Mittel-         linie        z-z        patallelen    Lage der Erzeugenden     E     zu entnehmen ist. Zur Erzielung der ge  wünschten Wirkung ist es aber nicht erfor  derlich, als Erzeugende der     trompetenförmi-          gen    Ausweitung eine bis zum Austrittsdurch  messer D gekrümmte Linie zu benützen, wie  dies im Ausführungsbeispiel     Fig.    2 angege  ben ist.

   Es kann auch, wie     Fig.    3 zeigt, nach  der     Abrundung        eine    gerade Linie als Düsen  erzeugende benützt werden, welche entweder  zur     Düsenmittellinie    geneigt ist, oder auf  dieser senkrecht steht. Das erstgenannte Pro  fil, welches im Ausführungsbeispiel     Fig.    3  durch die vollen Linien a dargestellt ist, hat  den Vorteil einer guten Anpassung an den       Stromlinienverlauf    des Wassers, da nach  Früherem die Austrittshöhe B mit wachsen  der Entfernung von der     Düsenmittellinie    ver  grössert werden darf.

   Es kann aber auch das  zur Düsenmittellinie senkrecht stehende Pro  fil (b) verwendet werden, welches in der glei  chen Figur gestrichelt angedeutet ist. Ein  derartiges Profil vereinfacht die Herstellung  dieser Düsenwand.  



  Ist der Unterwasserkanal schmal gegen  über dem Düsendurchmesser, dann können       Querschnittsversperrüngen    eintreten, welche  den geordneten Abfluss in diesem Kanal ver  mindern. In einem solchen Falle muss der     Dü-          senaustrittsdurchmesser    möglichst verkleinert  werden. Um aber dennoch eine genügend  grosse Energieumsetzung zu erzielen, kann  vorteilhaft eine mit Zwischenwänden ver  sehene Düse verwendet werden, wovon     Fig.    5  und G ein Ausführungsbeispiel zeigt.  



  Über die Düse     S,    ist eine zweite Düse ge  schoben, deren     Erzeugende    C so verlaufen,  dass sich der     Durchflussquerschnitt    gegen den       Düsenaustritt    hin erweitert. Im Bedarfsfalle  können natürlich noch mehrere derartige über  einander gelagerte düsenförmige Zwischen  wände eingebaut werden.

   Die     Fig.    5 zeigt  beispielsweise zwei     solcheDüsenwände.    Durch  eine solche Massnahme wird aber die Höhe     B1     des ganzen     Düsenaustrittsquerschnittes    gegen  über jenen einer Einzeldüse (B) erheblich  vergrössert, die Austrittsgeschwindigkeit  gleichmässig verteilt und daher auch bei klei-           nerv    Austrittsdurchmesser der Düse eine grosse  Energieumsetzung erzielt.  



  Bei hohen     Diuchflussgeschwindigkeiten     ist es jedoch zweckmässig, die Wandreibungs  verluste durch     Verkleinerung    der von der  strömenden Flüssigkeit benetzten Oberfläche  der Zwischenwände herabzumindern. Dies  kann ohne nachteilige Folgen dadurch ge  schehen, dass diese Wände an jenen Stellen  weggelassen Werden, wo eine Loslösung des  Flüssigkeitsstrahls von der     äussernDüsenwa.nd     nicht zu befürchten ist. Dies ist in der Regel  im mittleren Düsenstück der Fall. Es können  aber auch- beim Düseneintritt besondere     Füli-          rungsflä.chen    dann entfallen, wenn die Er  weiterung des rohrförmigen Düsenteils nicht  gross ist.

   Die rechte Düsenhälfte der     Fig.        c"r     zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Düse,  deren Zwischenwände nur in der Nähe des  Ein- und Austrittsquerschnittes angeordnet       sind,    wie dies durch die vollen Linien     (G    und  E) angedeutet ist. Die Anordnung könnte  aber .auch derart getroffen werden, dass die  Zwischenwände nur in der Nähe des Eintritts  querschnittes angeordnet sind.  



  Es können aber die Einbauverhältnisse  auch derart beschaffen sein, dass es zweck  mässig erscheint, das Nasser nicht am ganzen       Umfang    des Austrittsquerschnittes, sondern  nur längs eines Teils desselben abfliessen zu  lassen. Dies wird beispielsweise dann der Fall  sein,     w=enn    die Düse in der Nähe einer Kanal  wand angeordnet ist. Um bei derartigen Ein  bauverhältnissen den Verlauf der natürlichen  Strömung nicht zu zerstören, ist die Verwen  dung eines keilförmigen Ausschnittes der be  schriebenen Düsenformen vorgesehen, wie  dies aus dem Grundriss der     Fig.    4 und 6 zu  entnehmen ist.

   Die beiden gestrichelten Li  nien     r    und t entsprechen den beiden Seiten  wänden des Düsenkeils<I>N, 0, P,</I> welch letz  terer den gewünschten einseitigen     Wasserab-          fluss    ermöglicht. Zu diesem     Behufe    können  die auf der Sohle oder Bodenfläche wenig  stens angenähert senkrecht stehenden     Seiten-          jvä.nde        entn@erler        tangential    an das     rohrför-          mige        Düsenstrich        8,

      angeschlossen     R#erden.     wie dies     aus        Fig.    4 zu entnehmen ist, oder    es können diese beiden Wände durch die     Dii-          senmittellinie        r-r    gelegt werden, in welchem  Falle dieselben in     Meridianebenen    liegen, wie  dies aus     Fig.    6 zu entnehmen ist.

   Durch eine  solche Lage     -tvird    der natürliche Strömungs  verlauf besser     gewahrt,    doch ist der in     Fig.    6  gestrichelt schraffierte     kreissektorförmige          DüseneintriUsquerschnitt        Q    selbstverständ  lich in einen runden Querschnitt überzufüh  ren, falls der     Flüssigkeitsstrahl,    dessen Ener  gie umgesetzt werden soll, einen solchen Quer  schnitt verlangt.

   Derartige Düsenkeile mit  einseitigem Ausfluss können auch bei     )@Tasser-          turbinen    mit liegender     '@Telle    als Ersatz der  bisher mit     Saugrohrkrümmern    verbundenen  Saugrohre vorteilhafte     Verwendung    finden,  da die übliche K     rümmeranordnung    für ein  grösseres     Energieumsetzungsverhältnis    unge  eignet ist.  



  Der Einbau einer nach vorliegender Er  findung ausgebildeten Düse     kann        entweder    so  vorgenommen werden, dass die Kanalsohle     A1     gleichzeitig als Bodenfläche der Düse dient,  wie dies     F.ig.    2 zeigt, oder es kann die Boden  wand mit dem Düsengehäuse durch radial  gestellte Stege     h'    verbunden werden, wie dies  aus     den        Fig.    5 und 6 zu entnehmen ist.

   Be  sonders vorteilhaft erweist sich aber eine ver  stellbare Befestigung der Bodenwand nach  einer in den     Fig.    3 und 4 angegebenen An  ordnung, nach welcher die     Verstellbarkeit     durch Schraubenbolzen<I>f</I> und Muttern<I>7-</I> be  wirkt wird. Selbstverständlich könnten zu  diesem     Zwecke    auch andere Klemmvorrich  tungen verwendet werden.  



  Durch ein,- solche Massnahme kann jeder  Düsenquerschnitt, für welchen unter den tat  sächlich vorhandenen Betriebsverhältnissen  die bete     Ener;"ieirmsetzung    erzielt werden  kann.     äuch        durcliVersuche    eingestellt werden.  



  Eine nach vorliegender Erfindung ausge  bildete Düse kann nicht nur als Ersatz der  bisher gebräuchlichen Turbinensaugrohre     ver-          wendet        R#erden,    sondern. bietet überall dort  Vorteile,     v-o    eine grosse     Umsetzung    von Ge  schwindigkeitsenergie strömender     Fluida    in       Drucli:energie    erforderlich ist. Dies ist nicht  nur bei allen Arten von Kreiselmaschinen,      sondern auch bei     Strahlapparaten,    Luft- und  Gassaugern und dergleichen der Fall. Selbst  verständlich ist auch die Art und Beschaffen  heit des Arbeitsmittels (Flüssigkeit, Dampf,  Gas oder dergleichen) keiner Beschränkung  unterworfen.



  Facility for converting 'speed into pressure. The invention relates to a device for converting speed into pressure.



  The devices previously used for this purpose, respectively. Nozzles are designed as conical tubes widening towards the outlet cross-section and are used in this form for converting Geschwin digkeitsenergie into pressure energy of flowing fluids in turbines, pumps, steam jets, air suction devices and the same diverse uses. Since the expansion of the cross-section of the nozzle in relation to the nozzle length must not be large because of the risk of the liquid jet becoming detached from the nozzle walls, a large amount of energy also requires a large overall length of the nozzle.

   The resulting disadvantages can be summarized briefly in an increase in the frictional resistance and in difficult and expensive installation ratios, the latter often becoming so great that an economically viable energy conversion is no longer feasible. The present invention aims to avoid these disadvantages and to improve the efficiency of the energy conversion in such a way that this conversion can still be carried out successfully when the nozzle shapes customary up to now no longer offer a useful result.

   This purpose is achieved by deflecting and spreading the liquid jet in accordance with the laws of the natural flow path while at the same time enveloping it by such nozzle walls which prevent the formation of energy-consuming eddies as far as possible. Avoiding such eddies is the most important precondition for the success of a favorable energy conversion. Strictly speaking, every centrifugal pump could also be understood as a device for converting speed into pressure.

   The impeller of the same pours into a diffuser, which also has the task of converting the speed energy into pressure energy. The fact that this can only be done very imperfectly in such a case is based on the efficiency levels achieved and is easy to see because the eddies that inevitably occur due to the rotation of the impeller must also propagate into the control apparatus.



       Fig. 1 shows the usual construction of a suction pipe for a water turbine. <I> A </I> indicates the bottom and <I> U, </I> TV indicates the underwater level of a channel in which a suction pipe is usual construction -eise is isolated.



  According to the previous views, the distance H of the suction pipe outlet cross-section from the canal bottom A should be at least half the diameter (l of the cross-section which is present in the vicinity of the trumpet-shaped rounding T. (Tergl. E.g. Camerer, Wasserkraftma- Schinen, Leipzig Lind Berlin 1914, page 483 etc.) This large distance is supposed to be necessary because of the unhindered drainage of the water.

   The present invention breaks with this view and provides a corresponding guidance of the water in the direction of the canal bottom with the following reasons: The water flowing out of the suction pipe S does not follow the direction indicated by the trumpet-shaped rounding T and shown in dashed lines, () - 1, but continues to flow in an approximately axial direction in the sense of streamline 2, uni turning approximately at half the sole distance H in the direction 3 approximately parallel to the sole device.

   Due to such a flow, the formation of a vortex ring TT 'placed around the streamlines 2, 3 is inevitable, the harmful consequences of which are expressed in a reduction in the efficiency of the intake manifold. However, the trumpet-shaped expansion of the outlet cross-section, which has been customary up to now, cannot increase the energy conversion either, because the water cannot follow the desired expansion.



  The device according to the invention differs from the known devices in that the pipe widens towards an adjacent bottom wall at least along part of the pipe circumference in a trumpet-shaped manner that the distance of the outlet cross-section from the pipe center line is at least half greater, than the pipe diameter measured in front of the rounding point, and the clear height of the outlet cross-section is less than the fifth part of the twice the distance of the outlet cross-section from the pipe center line, reduced by this pipe diameter.



  The subject of the invention is illustrated in the drawing in exemplary embodiments.



       FIG. 2 shows an embodiment of a suction pipe designed for the same conditions as in FIG. 1, according to the present invention; Fig. 3 shows the vertical section of a suction tube, which is suitable for a large energy conversion; Fig. -1 shows the plan of the same; FIG. 5 shows the vertical section of a nozzle which is provided with partition walls for the purpose of increasing the energy conversion, and FIG. 6 shows the plan view of the same.



  4 and 6, a wedge-shaped nozzle delimited by two side walls (N, 0, P) is drawn in dashed lines.



  For the sake of better comparison, both the size of the lower pipe diameter d selected in FIG. 1 and the inclination of the nozzle generating E relative to the nozzle center line z = z have been retained in FIG.

   In contrast, sole A was reduced by the amount. la is lifted into position A1 and the trumpet-shaped widening T of the nozzle is enlarged so much that the largest outlet diameter D of this widening is at least three times as large as the pipe diameter cl before the start of the trumpet-shaped widening. The exit diameter D is therefore nicely larger, and .the height B of the ring-shaped exit cross-section is much smaller than what has been suggested so far.

   On the basis of multi-dimensional observations, which were checked and supplemented by the practical experiment, it was possible to establish. that there is a sufficiently evenly distributed water outlet over the entire nozzle outlet cross-section if the height B of this cross-section is not greater than the fifth part of the largest outlet diameter D reduced by the aforementioned nozzle diameter d.



  Of course, the specified dimensions are not to be understood as sharp dividing lines from which the desired new effect suddenly sets in, because the roughness of the nozzle walls, the speed of the water, the nozzle dimensions and the other actual operating conditions create transitions, which in each case are particularly special can be considered. In any case, however, it is advisable to enlarge the outlet diameter D as far as possible beyond the specified minimum, because this measure enables a considerable increase in energy conversion without increasing the nozzle length I. (Fig. 2).



  However, since with the usual construction methods the maximum permissible sole spacing is significantly exceeded, the minimum permissible nozzle and outlet diameter is significantly undercut. so it is clear. that with the usual intake manifold arrangement, precisely those parts of the energy conversion are switched off which are best suited to such. The usual trumpet-shaped widening of the exit cross-section is therefore completely worthless, as can also be proven in tests.



  A nozzle intended for large energy conversion is shown in the exemplary embodiment in FIG. 3, in which the outlet diameter D has been chosen to be six times larger than the inlet diameter c1. Since in the device according to the present invention, the energy conversion takes place mainly in the vicinity of the bottom wall A, the tubular nozzle piece 8 can also be made cylindrical,

   as can be seen from the position of the generatrix E, which is parallel to the center line z-z. To achieve the desired effect, however, it is not necessary to use a line that is curved up to the outlet diameter D as the generator of the trumpet-shaped expansion, as is indicated in the exemplary embodiment in FIG.

   It can also, as FIG. 3 shows, after the rounding, a straight line can be used as a nozzle generating line, which is either inclined to the nozzle center line or is perpendicular to it. The first-mentioned Pro fil, which is shown in the embodiment Fig. 3 by the full lines a, has the advantage of a good adaptation to the streamline of the water, since after earlier the exit height B may be increased with increasing the distance from the nozzle center line ver.

   However, the profile (b) perpendicular to the nozzle center line can also be used, which is indicated by dashed lines in the same figure. Such a profile simplifies the manufacture of this nozzle wall.



  If the underwater channel is narrow compared to the nozzle diameter, cross-sectional obstructions can occur, which reduce the orderly flow in this channel. In such a case, the nozzle outlet diameter must be reduced as much as possible. In order to still achieve a sufficiently large energy conversion, a nozzle provided with intermediate walls can advantageously be used, of which FIGS. 5 and G show an embodiment.



  A second nozzle is pushed over the nozzle S, the generators C of which run in such a way that the flow cross-section widens towards the nozzle outlet. If necessary, several such nozzle-shaped partition walls can of course be installed over one another.

   For example, Figure 5 shows two such nozzle walls. By means of such a measure, however, the height B1 of the entire nozzle outlet cross-section is considerably increased compared to that of a single nozzle (B), the outlet velocity is evenly distributed and therefore a large energy conversion is achieved even with a small outlet diameter of the nozzle.



  At high flow velocities, however, it is advisable to reduce the wall friction losses by reducing the surface of the partition walls wetted by the flowing liquid. This can be done without disadvantageous consequences in that these walls are omitted in those places where there is no risk of the liquid jet becoming detached from the outer nozzle wall. This is usually the case in the middle nozzle piece. However, special filling areas can also be dispensed with at the nozzle inlet if the extension of the tubular nozzle part is not large.

   The right nozzle half of Fig. C "r shows an embodiment of a nozzle whose partition walls are arranged only in the vicinity of the inlet and outlet cross-section, as indicated by the solid lines (G and E). The arrangement could be taken that the partition walls are only arranged in the vicinity of the inlet cross-section.



  However, the installation conditions can also be such that it seems appropriate not to let the water flow off over the entire circumference of the outlet cross-section, but only along part of it. This will be the case, for example, if the nozzle is arranged in the vicinity of a duct wall. In order not to destroy the course of the natural flow in such a building conditions, the use of a wedge-shaped section of the nozzle shapes described is provided, as can be seen from the plan of FIGS. 4 and 6.

   The two dashed lines r and t correspond to the two side walls of the nozzle wedge <I> N, 0, P, </I> which the latter enables the desired one-sided water drainage. For this purpose, the lateral ends that are at least approximately vertical on the sole or floor surface can be tangential to the tubular nozzle line 8,

      connected to earth. as can be seen from FIG. 4, or these two walls can be laid through the diaphragm center line r-r, in which case they lie in meridian planes, as can be seen from FIG.

   The natural course of the flow is better preserved by such a position, but the circular sector-shaped nozzle inlet cross-section Q, hatched in broken lines in FIG .

   Such nozzle wedges with one-sided outflow can also be used advantageously in) @ Tasser turbines with a lying '@Telle as a replacement for the intake pipes previously connected to intake manifolds, since the usual manifold arrangement is unsuitable for a greater energy conversion ratio.



  The installation of a nozzle designed according to the present invention can either be made so that the channel bottom A1 simultaneously serves as the bottom surface of the nozzle, as shown in F.ig. 2 shows, or the bottom wall can be connected to the nozzle housing by radially positioned webs h ', as can be seen from FIGS. 5 and 6.

   However, a ver adjustable fastening of the bottom wall according to an arrangement indicated in FIGS. 3 and 4, according to which the adjustability by screw bolts <I> f </I> and nuts <I> 7- </I> proves to be particularly advantageous is effected. Of course, other Klemmvorrich lines could be used for this purpose.



  By means of such a measure, every nozzle cross-section for which the required energy reduction can be achieved under the actual operating conditions can also be set by means of tests.



  A nozzle designed according to the present invention can not only be used as a replacement for the turbine suction pipes that have been used up to now, but also. offers advantages everywhere, v-o a large conversion of speed energy of flowing fluids into pressure: energy is required. This is not only the case with all types of centrifugal machines, but also with jet devices, air and gas suction devices and the like. Of course, the type and composition of the working medium (liquid, vapor, gas or the like) is not subject to any restrictions.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Umsetzung von Ge schwindigkeit in Druck, welche eine durch ein Rohr mit gerader Rohrmittellinie gebil dete Düse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Rohr gegen eine benachbarte Bodenwand wenigstens längs eines Teils des Rohrumfanges in der Weise trompetenförmig erweitert, dass die Entfernung des Austritts-, querschnittes von der Rohrmittellinie wenig stens um die Hälfte grösser ist, als der vor der Abrundungsstelle gemessene Rohrdurch messer, und die lichte Höhe des Austritts querschnittes nicht grösser ist, als der fünfte Teil der um diesen Rohrdurchmesser verrin gerten doppelten Entfernung des Austritts querschnittes von der Rohrmittellinie. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIM: Device for converting speed into pressure, which has a nozzle gebil finished by a pipe with a straight pipe center line, characterized in that the pipe expands against an adjacent bottom wall at least along part of the pipe circumference in a trumpet-shaped manner that the distance of the outlet cross-section from the pipe center line is at least half greater than the pipe diameter measured in front of the rounding point, and the clear height of the outlet cross-section is not greater than the fifth part of the twice the distance of the outlet, which is reduced by this pipe diameter cross-section from the pipe centerline. SUBCLAIMS: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über einer nach Pa tentanspruch gebildeten Düse mindestens eine ähnlich gestaltete Düse gleichachsig und im Abstand von ersterer angeordnet ist, derart, dass sich der freie Durchgangs querschnitt zwischen den Düsenwandungen gegen den Austrittsquerschnitt hin er weitert. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, mit mehreren gleichachsigen Düsen, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der innern Düsen die Wandung nur in der Nähe des Eintritts querschnittes .angebracht ist. Device according to patent claim, characterized in that at least one similarly shaped nozzle is arranged coaxially and at a distance from the former above a nozzle formed according to patent claim, in such a way that the free passage cross-section between the nozzle walls widens towards the outlet cross-section. 2. Device according to patent claim and Un teran claim 1, with several coaxial nozzles, characterized in that in at least one of the inner nozzles, the wall is only in the vicinity of the inlet cross-section. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, mit mehreren gleichachsi gen Düsen, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der innern Düsen die @fiandung nur in der Nähe des Austritts querschnittes angebracht ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, -mit mehreren gleichachsi gen Düsen, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der innern Düsen die Wandung nur in der Nähe des Ein- und Austrittsquerschnittes angebracht ist. 5. 3. Device according to patent claim and Un teran claim 1, with several Gleichachsi gene nozzles, characterized in that in at least one of the inner nozzles the @fiandung is attached only in the vicinity of the outlet cross-section. 4. Device according to patent claim and Un teran claim 1, -with several Gleichachsi gene nozzles, characterized in that in at least one of the inner nozzles the wall is attached only in the vicinity of the inlet and outlet cross-section. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d.ass wenigstens der Aus trittsteil der Düse keilförmigen Quer schnitt besitzt, indem er aus zwei im We sen radial verlaufenden und auf der Bo denwand senkrecht stehenden Seitenwän den begrenzt ist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch leicht lösbare Verbindungen zwischen der Bodenwand und der Rohr wandung, zum Zwecke, den Abstand des Rohres von der Bodenwand verstellen zu können. Device according to patent claim, characterized in that at least the outlet part of the nozzle has a wedge-shaped cross-section in that it is delimited from two sidewalls which run radially and are perpendicular to the bottom wall. 6. Device according to claim, marked is characterized by easily detachable connections between the bottom wall and the pipe wall, for the purpose of being able to adjust the distance of the pipe from the bottom wall.
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