JPH086720B2 - Coanda spiral flow control method and device - Google Patents
Coanda spiral flow control method and deviceInfo
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- JPH086720B2 JPH086720B2 JP61271537A JP27153786A JPH086720B2 JP H086720 B2 JPH086720 B2 JP H086720B2 JP 61271537 A JP61271537 A JP 61271537A JP 27153786 A JP27153786 A JP 27153786A JP H086720 B2 JPH086720 B2 JP H086720B2
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、コアンダスパイラルフローの制御方法と
その装置に関するものである。さらに詳しくは、この発
明は、コアンダスパイラルフローの生成域でのバックフ
ロー（逆流）を抑制して高速スパイラル流を安定して生
成させることのできるコアンダスパイラルフローの制御
方法とそのための装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a Coanda spiral flow control method and apparatus. More specifically, the present invention relates to a Coanda spiral flow control method and a device therefor capable of suppressing backflow (backflow) in a Coanda spiral flow generation region and stably generating a high-speed spiral flow. is there.
（発明の背景） 層流および乱流の流体の運動概念とは異なり、しかも
乱流条件下にありながらも乱流とは相違するコアンダス
パイラルフローとその応用が注目されている。(Background of the Invention) Coanda spiral flow and its application, which are different from laminar and turbulent fluid motion concepts, and which are different from turbulent flow under turbulent conditions, are attracting attention.
このコアンダスパイラルフローは、この発明の発明者
によって提案されたものであり、すでにその物理現象の
解析とその産業技術としての利用の方策についていくつ
かの提案もなされてきている。This Coanda spiral flow has been proposed by the inventor of the present invention, and some proposals have already been made regarding analysis of its physical phenomenon and its use as industrial technology.
このコアンダスパイラルフローは、ある条件下におい
て管方向の流体のベクトルに管半径方向のベクトルを加
えると流体が旋回し、この旋回流に基づいて管内壁近傍
に動的境界層が形成され、流体はスパイラル（螺旋）を
描きつつ管路方向に進行するという現象を意味してい
る。このようなスパイラルフローにおいては、流体は高
速で進行し、しかも固体粒子が存在する場合にも粒子は
スパイラルモーションによって移動し、動的境界層の存
在によって、乱流の場合のように管内壁と衝突すること
もない。In this Coanda spiral flow, when a vector in the pipe radial direction is added to the vector of the fluid in the pipe direction under certain conditions, the fluid swirls and a dynamic boundary layer is formed near the inner wall of the pipe based on this swirling flow It means the phenomenon of moving in the pipeline direction while drawing a spiral. In such a spiral flow, the fluid moves at high speed, and even when solid particles are present, the particles move due to the spiral motion, and due to the presence of the dynamic boundary layer, they move to the inner wall of the pipe as in the case of turbulence. There is no collision.
このため、コアンダスパイラルフローは粒流体の輸
送、乾燥、化学反応等に応用されることが期待されてい
る。Therefore, Coanda spiral flow is expected to be applied to transportation of granular fluid, drying, chemical reaction and the like.
しかしながら、このコアンダスパイラルフローについ
ては、依然として物理現象としての解明の余地が多く残
されていることもあって、必ずしも自在に利用すること
ができる技術としては成熟していない。いくつかの問題
が存在してもいる。However, this Coanda spiral flow has not yet matured as a technology that can be freely used because there is still much room for elucidation as a physical phenomenon. There are also some problems.
その一つの問題は、加圧流体の送入よってコアンダス
パイラルフローを生成させる生成域において、しばしば
バックフロー（逆流）が起きることである。このバック
フローは流体流の均一安定性を破壊するものとして是非
とも克服しなければならない問題である。しかしなが
ら、これまでは、そのための解決策が見出されていない
のが現状であった。また、スパイラルの度合、その状態
をコントロールすることも容易ではないのが現状であっ
た。One of the problems is that backflow often occurs in the production zone where a Coanda spiral flow is produced by the inflow of a pressurized fluid. This backflow is a problem that must be overcome as it destroys the uniform stability of the fluid flow. However, until now, no solution has been found for that. In addition, it is not easy to control the degree of spiral and its state.
（発明の目的） この発明は、以上のとおりの事情を踏まえてなされた
ものであり、コアンダスパイラルフローのバックフロー
を抑制し、スパイラルの度合（渦度）の制御と安全した
高速コアンダスパイラルフローを可能とするための制御
方法とそのための装置を提供することを目的としてい
る。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses the backflow of the Coanda spiral flow, controls the degree of the spiral (vorticity), and provides a safe high-speed Coanda spiral flow. It is an object of the present invention to provide a control method and a device therefor for enabling the control.
（発明の開示） この発明の制御方向は、上記の目的を実現するため
に、環状のスリットから加圧流体を送入し、該加圧流体
の送入によって生成させた負圧によって外部流体を吸引
し、該加圧流体と吸入流体とによってコアンダスパイラ
ルフローを生成させる方法において、加圧流体と吸入流
体との合流域にバッファー空間を形成することを特徴と
している。DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the control direction of the present invention feeds a pressurized fluid from an annular slit, and a negative pressure generated by the feeding of the pressurized fluid causes an external fluid to flow. A method of sucking and generating a Coanda spiral flow by the pressurized fluid and the suction fluid is characterized by forming a buffer space in a confluence region of the pressurized fluid and the suction fluid.
このバッファー空間の形成によって、この発明は、バ
ックフローの防止と、スパイラルの度合（渦度）の制御
を可能としている。By forming the buffer space, the present invention makes it possible to prevent backflow and control the degree of spiral (vorticity).
添付した図面に沿ってさらに詳しくこの発明について
説明する。The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は、この発明の一例を示している。 FIG. 1 shows an example of the present invention.
この例の場合には、コアンダスパイラルフローの生成
装置（１）は、管路（２）に接続している円筒管（３）
からなっている。この円筒管（３）は、管路（２）との
接続面と反対の方向に次第にその径が大きくなってい
る。また、加圧流体の送入用のスリット（４）を有して
おり、このスリット（４）に加圧流体を供給するための
導入管（５）および分配室（６）とがこれに連通してい
る。スリット（４）と分配室（６）とは環状に形成され
ている。In the case of this example, the Coanda spiral flow generator (1) comprises a cylindrical pipe (3) connected to a pipe (2).
It consists of The diameter of the cylindrical pipe (3) is gradually increased in the direction opposite to the connection surface with the pipe line (2). Further, it has a slit (4) for feeding the pressurized fluid, and an introduction pipe (5) for supplying the pressurized fluid to the slit (4) and a distribution chamber (6) communicate with this. are doing. The slit (4) and the distribution chamber (6) are formed in an annular shape.
スリット（４）から管路（２）方向はその出口近傍に
滑らかに湾曲した曲面（７）が形成されている。反対の
壁面は直角または鋭角状に折り曲げられている。この折
り曲げ面（８）側には、流体の導入口（９）が設けられ
ている。A smoothly curved curved surface (7) is formed in the vicinity of the outlet from the slit (4) in the direction of the conduit (2). The opposite wall is bent at a right angle or an acute angle. A fluid inlet (9) is provided on the bent surface (8) side.
細隙（４）はその間隔が調整できるようになってい
る。The slit (4) can be adjusted in its interval.
このコアンダスパイラルフロー生成装置（１）におい
ては、スリット（４）から送入された加圧流体は、湾曲
面（７）を流線（α）に沿って管路（２）方向へ移動す
る。スリット（４）の近傍には大きな負圧域が生成し、
導入口（９）から、空気、固体粒子などの流体を吸引す
る。加圧流体流とこの吸入流体流とはベクトル合成され
て、高速のスパイラル流（10）生成する。In this Coanda spiral flow generator (1), the pressurized fluid sent from the slit (4) moves along the streamline (α) along the curved surface (7) in the direction of the conduit (2). A large negative pressure region is generated near the slit (4),
A fluid such as air or solid particles is sucked from the inlet (9). The pressurized fluid flow and this suction fluid flow are vector-synthesized to generate a high-speed spiral flow (10).
この場合、たとえば加圧流体の圧力は２〜10kg/cm2、
円筒管の傾斜角（θ）は、tanθが1/4〜1/8程度とする
ことができる。In this case, for example, the pressure of the pressurized fluid is 2 to 10 kg / cm 2 ,
The inclination angle (θ) of the cylindrical tube may be such that tan θ is about 1/4 to 1/8.
この装置において、スパイラルフローを制御するため
に、導入口（９）の外部から、コアンダスパイラルフロ
ー生成装置（１）の内部に導入口（９）を通じてバッフ
ァー部材（11）を挿入自在としている。スリット（４）
の近傍には圧気バッファー空間が形成される。この例の
バッファー部材（11）は略円錐形している。必ずしも厳
密に円錐形状である必要はない。In this apparatus, in order to control the spiral flow, a buffer member (11) can be inserted from the outside of the inlet (9) into the inside of the Coanda spiral flow generator (1) through the inlet (9). Slit (4)
A pressure buffer space is formed in the vicinity of. The buffer member (11) in this example has a substantially conical shape. It does not necessarily have to be strictly conical.
このバッファー部材については、たとえば第２図に示
したように先端部を切欠いて、流体のフィーダー（12）
としての機能を持たせることもできる。微粉体などの場
合には、このようなフィーダーを用いて導入することが
効果的でもある。As for this buffer member, for example, as shown in FIG.
It can also have the function of. In the case of fine powder, it is also effective to introduce it using such a feeder.
また、第３図に示したように、他の形状のコアンダス
パイラルフロー生成装置においも、円錐状のバッファー
部材（13）がスパイラルフローの制御には効果的であ
る。Further, as shown in FIG. 3, in the Coanda spiral flow generating device having another shape, the conical buffer member (13) is effective for controlling the spiral flow.
同じ装置および同じ加圧流体圧力の条件下において
も、バッファー部材の挿入によって形成される空間の大
きさ、形状によってスパイラルの度合、たとえばピッチ
長、速度は大きく変化する。また、バックフロー抑制の
効果の程度もちがってくる。これらについては、適宜に
選択できることはいうまでもない。Even under the same device and the same pressurized fluid pressure, the degree of spiral, for example, the pitch length and the velocity greatly change depending on the size and shape of the space formed by inserting the buffer member. Also, the degree of the effect of suppressing the backflow is different. It goes without saying that these can be appropriately selected.
たとえば、2kg/cm2の圧気を0.8Nl/分で送入して生成
させた管路出口の流速40m/秒のコアンダスパイラルフロ
ーについて、円錐状バッファー部材によって出口流速を
25m/秒に抑制すると、スパイラルのピッチは、20cmから
7cmに変化する。また、バックフローは安全に抑制され
る。For example, for a Coanda spiral flow with a flow velocity of 40 m / sec at the outlet of the pipeline generated by sending in 2 kg / cm 2 of compressed air at 0.8 Nl / min, use the conical buffer member to change the outlet flow velocity.
Suppressing at 25 m / sec, the pitch of the spiral is from 20 cm
Change to 7 cm. In addition, backflow is safely suppressed.
バッファー部材の挿入によって、100〜200m/秒という
高速スパイラルフローも可能な生成装置においても、1/
10〜4/5程度にまでその流速をコントロールすることが
可能となる。また、バックフローの生成も著しく抑制さ
れる。By inserting a buffer member, even in a generator capable of high-speed spiral flow of 100 to 200 m / sec,
It is possible to control the flow rate to about 10 to 4/5. In addition, the generation of backflow is significantly suppressed.
第１図は、この発明の一例を示した断面図である。 第２図は、バッファー部材の他の例を示した斜視図であ
る。 第３図は、この発明の他の例を示した断面図である。 図中の番号は次のものを示している。 １……コアンダスパイラルフロー生成装置、 ２……管路、３……円筒管、４……環状スリット、 ５……導入管、６……分配室、７……湾曲面、 ８……折り曲げ面、９……導入口、 10……スパイラル流、 11,12,13……バッファー部材。FIG. 1 is a sectional view showing an example of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing another example of the buffer member. FIG. 3 is a sectional view showing another example of the present invention. The numbers in the figure indicate the following. 1 ... Coanda spiral flow generator, 2 ... Pipe line, 3 ... Cylindrical tube, 4 ... Annular slit, 5 ... Introducing tube, 6 ... Distribution chamber, 7 ... Curved surface, 8 ... Bending surface , 9 …… Inlet, 10 …… Spiral flow, 11,12,13 …… Buffer member.
Claims (6)
加圧流体の送入によって生成させた負圧によって外部流
体を吸入し、該加圧流体と吸入流体とによってコアンダ
スパイラルフローを生成させる方法において、加圧流体
と吸入流体との合流域にバッファー空間を形成してスパ
イラルフローの制御を行うことを特徴とするコアンダス
パイラルフローの制御方法。1. A pressurized fluid is fed through an annular slit, an external fluid is sucked by negative pressure generated by feeding the pressurized fluid, and a Coanda spiral flow is generated by the pressurized fluid and the sucked fluid. In the method for producing, a Coanda spiral flow control method is characterized in that a spiral space is controlled by forming a buffer space in a confluence region of a pressurized fluid and a suction fluid.
請求の範囲第１項記載のコアンダスパイラルフローの制
御方法。2. The method for controlling a Coanda spiral flow according to claim 1, wherein the pressurized fluid and the suction fluid are gases.
許請求の範囲第１項または第２項記載のコアンダスパイ
ラルフローの制御方法。3. The method for controlling a Coanda spiral flow according to claim 1, wherein the suction fluid is a fluid containing a solid substance flow.
内壁面は滑らかに湾曲させ、該湾曲面に対向する直角ま
たは鋭角状に屈曲させた端面内壁を有する補助筒の該屈
曲面との間に環状のスリットを形成し、環状のスリット
から管路接続方向、もしくは反対の補助筒の開口端方向
の内壁面に流体に半径方向のベクトルを付与する傾斜を
与えたコアンダスパイラルフロー生成装置において、環
状スリットに囲まれた空間に補助筒開口端方向から円錐
状のバッファー部材を挿入自在としたことを特徴とする
コアンダスパイラルフローの制御装置。4. A bent surface of an auxiliary cylinder, which is a cylindrical tube connected to a pipe line, having an inner wall surface of an end surface thereof smoothly curved, and having an end surface inner wall opposed to the curved surface and bent at a right angle or an acute angle. An annular slit is formed between and, and the Coanda spiral flow is generated from the annular slit with an inclination that imparts a radial vector to the fluid on the inner wall surface in the pipe connection direction or in the opposite opening end direction of the auxiliary cylinder. In the device, a Coanda spiral flow control device is characterized in that a conical buffer member can be inserted into a space surrounded by an annular slit from an auxiliary cylinder opening end direction.
た特許請求の範囲第４項記載のコアンダスパイラルフロ
ー制御装置。5. The Coanda spiral flow control device according to claim 4, wherein the insertion position of the buffer member is changeable.
せ、流体のフィーダーとした特許請求の範囲第４項また
は第５項記載のコアンダスパイラルロー制御装置。6. The Coanda spiral law control device according to claim 4, wherein the tip of the conical buffer member is opened to serve as a fluid feeder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271537A JPH086720B2 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Coanda spiral flow control method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61271537A JPH086720B2 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Coanda spiral flow control method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63126546A JPS63126546A (en) | 1988-05-30 |
| JPH086720B2 true JPH086720B2 (en) | 1996-01-29 |
Family
ID=17501443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61271537A Expired - Fee Related JPH086720B2 (en) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | Coanda spiral flow control method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086720B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107456936B (en) * | 2017-08-28 | 2019-06-07 | 南通欧特建材设备有限公司 | A kind of reaction kettle with filler device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922608A (en) * | 1972-05-22 | 1974-02-28 |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61271537A patent/JPH086720B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63126546A (en) | 1988-05-30 |
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