Статический коаксиально-шнековый завихритель предназначен для эффективного формирования полноценного многомерного закрученного потока по аналогии с вращением “канатной” свивки, в которой каждая отдельная канатная “нить” дополнительно имеет свой собственный тангенциальный, радиальный и аксиальный векторы вращения.

Внешний вид коаксиально-шнекового завихрителя представлен на рис. № 7.4.1.

Рис. № 7.4.1. Коаксиально-шнековый завихритель

Коаксиально-шнековый статический завихритель представляет собой множество отдельных коаксиально размещённых шнековых завихрителей с чередующимся направлением крутки.  Каждый  шнековый завихритель  тангенциально имеет множество полно проходных радиальных пересечений по касательной с соседним шнековым завихрителем. Пересекается с соседним под прямым углом. Шнековые завихрители с одним направлением крутки полностью заглушены на выходе.

Принцип работы коаксиально-шнекового завихрителя основан на следующем. Каждому множеству из двух относительно линейных потоков в каждом месте их общего диаметрального пересечения придаётся небольшая крутка.  Согласно рис. № 7.4.2, в общей точке (А) пересечения  касательных двух потоков (1) и (2) формируется тангенциальная составляющая в каждом потоке.

Рис. № 7.4.2. Формирование тангенциальной составляющей в отдельном потоке.

Каждый отдельный шнековый завихритель имеет множество касательных точек пересечения, коаксиально, с каждым соседним шнековым завихрителем. В таких касательных точках пересечения, по мере следования потоков — интенсивность крутки увеличивается.  Достигается максимальное значение крутки на выходе каждого шнекового завихрителя.

Линейный воздушный поток при своём движении проходит через систему таких, последовательно и коаксиально размещённых  шнековых завихрителей с чередующейся круткой. В каждом шнековом завихрителе, в каждом из множества мест их общего пересечения по касательной — формируется  по одной полноценной многомерной вихревой “нити” с орбитальным, тангенциальным, радиальным и аксиальным векторами вращения. Одновременно, шнековые завихрители с одинаковой круткой, которые  полностью заглушены на выходе  — обеспечивают более эффективный процесс формирования многомерных закрученных “нитей”.

Полноценный вихревой многомерный поток на выходе статического коаксиально-шнекового завихрителя формируется сложением отдельных многомерных закрученных “нитей” с собственным орбитальным, тангенциальным, радиальным и аксиальным векторами вращения. В свою очередь, отдельные    многомерные вихревые “нити” с собственным орбитальным, тангенциальным, радиальным и аксиальным векторами вращения формируются на выходе отдельных шнековых завихрителей с одинаковым направлением крутки.

В конструктивном плане статический коаксиально-шнековый завихритель изготавливается из одинаковых по ширине и углу крутки в 45 градусов множества шнеков,  коаксиально – один в другом согласно рис. № 7.4.3.

Рис. № 7.4.3. Технология изготовления статического коаксиально-шнекового завихрителя.

Каждый последующий установленный шнек коаксиально-шнекового завихрителя имеет противоположную крутку.  Шнеки с одним направлением крутки заглушены на выходе.

Особенности конструктивного исполнения коаксиально-шнекового завихрителя представлены следующим образом:

  Тангенциально-шнековый завихритель — YouTube (ССЫЛКА)

Эффективность предложенного статического завихрителя подтверждается результатами ОКР:

Работа многомерного закрученного потока — YouTube (ССЫЛКА)

ЭКСПЕРИМЕНТ:

Электрическая воздуходувка мощностью 1 кВт обеспечивает на выходе поток воздуха со скоростью 96 м/сек.

Установленный на выходе воздуходувки заявленный статический завихритель  формирует вихревой многомерный поток, который однозначно визуализируется свободно вращающимся бумажным маркером с нулевым углом атаки на расстоянии 4 метра.

В противоположность заявленному, при установке в выходной части воздуходувки одного классического многолепесткового, или одного шнекового  или одного ленточно-закрученного завихрителя  — вихревой поток меньшей мерности визуализируется свободно вращающимся бумажным маркером с нулевым углом атаки только на расстоянии не более 0,5 метра.

ВЫВОД:

Заявленный статический коаксиально-шнековый завихритель позволят формировать из линейного потока на входе, за счёт конструктивных особенностей, на выходе —  полноценный вихревой многомерный поток по аналогии с многомерной канатной свивкой, в которой каждая отдельная канатная “нить” дополнительно имеет свой собственный тангенциальный, радиальный и аксиальный векторы вращения.

Предложенный статический коаксиально-шнековый завихритель является наиболее эффективной альтернативой всем существующим способам формирования закрученных потоков.

В таких многомерных закрученных потоках проявляются интереснейшие явления, в том числе и природные, которые в настоящее время, или практически используются, или находятся в различных стадиях научно-исследовательских (НИР), опытно-конструкторских работ (ОКР) в различных областях науки и техники.

• Температурные изменения отдельных закрученных потоков.
• Температурные изменения при объединении закрученных потоков.
• Физическое разделение на отдельные вихревые потоки.
• Физическое объединение отдельных закрученных потоков.
• Формирование самоподдерживающейся вихревой структуры.
• Формирование новых не скомпенсированных сил во вращающейся вихревой структуре.
• Интенсификация химических процессов.
• Интенсификация физических процессов (фильтрация, сепарация, смешивание и т.п.)
• Новые физические эффекты.
• Снижение гидравлических потерь в трубопроводе.