DE1055304B

DE1055304B - Device for changing the narrowest cross-section of a rectangular duct for gases flowing at high speed

Info

Publication number: DE1055304B
Application number: DEC5381A
Authority: DE
Inventors: Maurice Menard
Original assignee: CNAM Conservatoire National des Arts et Metiers
Current assignee: CNAM Conservatoire National des Arts et Metiers
Priority date: 1951-06-29
Filing date: 1952-02-08
Publication date: 1959-04-16

Description

Einrichtung zur Veränderung des engsten Querschnittes eines rechteckigen Kanals für mit hoher Geschwindigkeit strömende Gase Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Veränderung des engsten Querschnittes eines rechteckigen Kanals für mit hoher Geschwindigkeit strömende Gase, bei dem zwei gegenüberliegende Wandflächen planparallel und die beiden anderen Wandflächen in Strömungsrichtung nach Art einer Lavaldüse zunächst konvergierend und anschließend divergierend verlaufen. Device for changing the narrowest cross-section of a rectangular High Velocity Flow Channel The invention relates to a Device for changing the narrowest cross-section of a rectangular duct for gases flowing at high speed, in which two opposing wall surfaces plane-parallel and the other two wall surfaces in the direction of flow in the manner of a Laval nozzle initially converging and then diverging.

Die Durchflußregelung bei solchen Strömungskanälen erfolgte bisher durch Verbiegen oder Verstellen von zwei gegenüberliegenden gekrümmten Wandflächen, die zusammen mit den beiden planparallelen Wandflächen den Kanalquerschnitt begrenzen. The flow control in such flow channels has hitherto been carried out by bending or adjusting two opposing curved wall surfaces, which, together with the two plane-parallel wall surfaces, limit the channel cross-section.

Die bekannte Bauweise kompliziert nicht nur das Herstellungsverfahren, sondern hat auch den Nachteil, daß eine ausreichende Dichtung zwischen den biegsamen oder verstellbaren und den planparallelen Flächen Schwierigkeiten macht und ferner eine genau definierte Verformung oder Verstellung der gekrümmten Wandflächen nicht möglich ist. The well-known construction not only complicates the manufacturing process, but also has the disadvantage that a sufficient seal between the flexible or adjustable and the plane-parallel surfaces makes difficulties and further a precisely defined deformation or adjustment of the curved wall surfaces is not is possible.

Die Erfindung bezweckt, diesen Mängeln abzuhelfen. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß alle vier Wandflächen starr ausgebildet und lückenlos aneinandergeschlossen sind und daß im Bereich des engsten Kanalquerschnittes an den planparallelen Flächen starre Einsatzkörper mit planer Gleitfläche längsverschiebbar sind, die in ihrem der Strömungsrichtung folgenden Längsprofil stromlinienförmig gestaltet sind und nach dem Kanalinnern zu eine konvex gewölbte Oberfläche bilden. The invention aims to remedy these deficiencies. This purpose will achieved in that all four wall surfaces are rigid and connected to one another without any gaps and that in the area of the narrowest channel cross-section on the plane-parallel surfaces rigid insert body with a flat sliding surface are longitudinally displaceable in their the longitudinal profile following the direction of flow are streamlined and to form a convex surface after the inside of the canal.

Durch diese einfach herzustellende Anordnung wird eine sehr genaue Einstellung des engsten Kanalquerschnitt, es ermöglicht. Dabei sind Undichtlieiten der Kanalwände sicher vermieden, und bei gleicher Lage der Einsatzkörper ergibt sich stets dieselbe Kanalform, was bei der Verwendung von biegsamen Verstellblechen nicht gewährleistet ist. This arrangement, which is easy to manufacture, makes a very precise one Adjustment of the narrowest duct cross-section, it enables. There are leaks the channel walls safely avoided, and results in the insert body in the same position always the same duct shape, which is the case when using flexible adjustable sheets is not guaranteed.

Mit Hilfe der Einrichtung nach der Erfindung kann fortschreitend je nach Einstellung der Einsatzkörper von stromauf nach stromab der engste Kanalquerschnitt immer mehr vergrößert werden, wobei sich auch das Querschnittsverhältnis der durch den Kanal gebildeten Lavaldüse und damit die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Machzahl stromabwärts des engsten Querschnittes ändert. With the help of the device according to the invention can be progressive depending on the setting of the insert body, the narrowest channel cross-section from upstream to downstream are increased more and more, whereby the cross-sectional ratio of the the Laval nozzle formed by the channel and thus the flow velocity or Mach number changes downstream of the narrowest cross-section.

Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt somit eine Lava düse mit veränderlichem engstem Querschnitt dar. Sie wird besonders vorteilhaft in Hochgeschwindigkeitswindkanälen für das Studium aerodynamischer Erscheinungen in Abhängigkeit von der Machzahl verwendet. Dabei erfolgt die Veränderung der Machzahl durch Längsverschiebung der stromlinienförmigen Einsatzkörper. The device according to the invention thus provides a lava nozzle with variable narrowest cross-section. It is particularly advantageous in high-speed wind tunnels used for the study of aerodynamic phenomena as a function of the Mach number. The Mach number is changed by shifting the streamlined one longitudinally Insert body.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch in einer Ausführungsform beispielsweise veranschaulicht. In the drawing, the invention is shown schematically in one embodiment for example illustrated.

Fig. 1 ist ein Querschnitt nach II-II der Fig. 2 und 3, Fig. 2 ein senkrechter Längsschnitt nach III-III der Fig. 1 und Fig. 3 ein waagerechter Längsschnitt nach IV-IV der Fig. 1. Fig. 1 is a cross section according to II-II of Figs. 2 and 3, Fig. 2 a vertical longitudinal section according to III-III of Fig. 1 and Fig. 3 is a horizontal longitudinal section according to IV-IV of FIG. 1.

Die Fig. 1 zeigt den im Querschnitt rechteckigen Kanal 2, dessen gegenüberliegende Seitenwände 3 parallel verlaufen, während die beiden anderen Seiten 4 und 5 nach dem stromabwärts gelegenen Kanalende voneinander divergieren. Fig. 1 shows the rectangular cross-section channel 2, the opposite side walls 3 run parallel, while the other two sides 4 and 5 diverge from one another after the downstream end of the channel.

Auf den parallelen Seitenflächen 3 sind starre Einsatzkörper 6 längsverschiebbar angeordnet, die eine ebene Gleitfläche und eine nach dem Kanalinnern zu stromlinienförmige gewölbte Oberfläche besitzen. Rigid insert bodies 6 are longitudinally displaceable on the parallel side surfaces 3 arranged, the one flat sliding surface and one after the channel interior too streamlined have a curved surface.

Durch gleichmäßiges oder absatzweises Verschieben der Einsätze 6 kann die Strömungsgeschwindigkeit im hinteren Teil der Düse stetig oder stufenweise geandert und eingestellt werden.By moving the inserts 6 evenly or at intervals the flow velocity in the rear part of the nozzle changed continuously or in steps and adjusted.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Device for changing the narrowest cross-section of a rectangular channel for with high speed streaming Gases in which two opposing wall surfaces are plane-parallel and the other two Wall surfaces initially converging in the direction of flow in the manner of a Laval nozzle and then run diverging, characterized in that all four wall surfaces (3, 4, 5) are rigid and seamlessly connected to each other and that im Area of the narrowest channel cross-section on the plane-parallel surfaces (3) rigid, insert bodies which are streamlined in their longitudinal profile following the direction of flow (6) with a flat sliding surface and a convex surface with a curved surface towards the inside of the duct are longitudinally displaceable.

2. Use of the device according to claim 1 for setting the Mach number in flowed through with supersonic or high subsonic speed Pipes or fans.

Documents considered: German Patent No. 388 090; Swiss Patent No. 70 486; French patent specification No. 850567 ; E.A. Bonney, Engineering Supersonie Aerodynamics, 1950, MacGraw-Hill Book Company Inc., p. 206; L. Prandtl, flow theory,

3rd edition, 1942.

Friedr. Vieweg and Sohn, Braunschweig, p. 275.