ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Течение закрученного потока в цилиндрическом канале из "Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах " Течение закрученного потока в цилиндрическом канапе можно разделить на три участка. Первый из них находится в непосредственной близости от завихрителя, а структура потока на этом участке определяется формой закручивающегося устройства и его геометрическими характеристиками. Длину участка перестройки потока, на котором проявляются индивидуальные свойства завихрителя, обозначим Длина этого участка для различных завихритмей в большинстве случаев изменяется от 0,5 до 4 диаметров (1 = л /d = 0,5...4). [c.31] При ж (третий участок) в потоке исчезают особенности, обусловленные закруткой, и он превращается в обычный осевой поток с развитым профилем скоростей. Поэтому величину л можно рассматривать как длину гидродинамического начального 5вгастка закрученного потока. [c.31] На рис. 2.1 показаны результат расчета по формуле (2Л.). Как видно, увеличение параметра закрутки и числа Ке ведут к росту длины начального участка для потока с начальной закруткой, а сама длина в рассмотренном диапазоне параметров в 3...7 раз больше, чем в осевом потоке. [c.32] Увеличение длины начального участка потока, закрученного на входе в трубу, при увеличении числа Ке обусловлено тем, что увеличение Ке равносильно уменьшению вязкости. [c.32] Интересно отметить, что турбулентные характеристики за-кр5гченного потока приходят в соответствие с характеристиками осетого потока на длине, которая превышает величину х , определенную по формуле (2.1), на 10...20%. [c.32] Анализ структуры и особенностей развития закрученного течения, выполненный в этой главе, основан на фундаментальном опытном исследовании полей коростей и давлений в цилиндрическом канале, в условиях начальной закрутки потока аксиально-лопаточными завихрителями. Скоростные характеристики потока измерялись термоанемометрической аппаратурой, давление — миниатюрными трехканальными пневмометрическиьш зондами. Координатное измерительное устройство имело две степени свободы, точность радиального перемещения датчиков составляла 0,01...0,02 мм. мерительные сечения находились на расстояниях 1, 4, 7, 10, 20, 40, 60, 80, 100,120 и 145 диаметров от источника закрутки. Исследовалось воздушное изотермическое течение при Ее = 5 10 . ..1,5 10. [c.32] Анализ потока, закрученного с помощью тангенциальных и других видов завихрителей, основан на результатах исследования структуры зтих потоков, опубликованных в периодической литературе. [c.32] Ниже для основных способов начальной закрутки рассмотрены особенности развития закрученного потока на участке, отражающем индивидуальные свойства завихрителя. [c.33] В аксиально-лопаточном завихрителе формируется поле осевых и вращательных скоростей, характерное для всех способов начальной закрутки осевая и вращательная составляющие скорости изменяются по кривой с максимумом, который обычно располагается в периферийной части потока. [c.33] Здесь 3 = d, /d диаметр выходного конфузора). [c.34] Анализ опытных данных позволил заключить, что азимутальная неравномерность характеризуется волновой структурой, при этом число максимумов и минимумов скорости совпадает между собой и равно числу каналов в завихрителе (рис. 2.3). Следовательно, источником азимутальной неравномерности являются лопатки. Наибольшая неравномерность скоростных характеристик создается завихрителями с малыми значениями p и п. Внутри области V = 0,5 (проекция центрального тела завихрителя) течение всегда практически равномерное. [c.35] Для исследованных завихрителей в области х 4 течение можно считать практически равномерным. [c.35] Следует заметить, что исследованию подвергались завихри-тели, у которых имел место проскок некоторой части газа и неполная его закрутка в пределах завихрителя. При достаточном перекрытии лопаток азимутальная неравномерность исчезает уже при ж 1 [ 44]. [c.35] Для всех исследованных завихрителей оказалось, что 1. В работе [ 33] этот коэффициент находился экстраполяцией опьпных данных по величине М, полученных при х 3,25, до X = 0. Для аксиально-лопаточных завихрителей при различном числе плоских лопаток, расположенных с перекрытием, и различных углах их установки (А вх.г 0,45...8,4) найдено 1,04. [c.36] Другой особенностью тангенциально-лопаточной закрутки является отсзгтствие приосевого обратного течения, что обусловлено аэродинамическим пережимом потока [ 23]. В области оси завихрителя наблюдается лишь провал осевой компоненты скорости, который в канале за завихрителем переходит в обратный ток. [c.38] Улиточные завихрители. Такой способ начальной закрутки по азимутальной неравномерности лучше тангенциального (для = 1), но хуже тангенциально- и аксиально-лопаточной закрутки [ 33]. В широком диапазоне изменения начальной интенсивности за футки потока участок вырождения неравномерности потока, как показали опыты, не превышает двух диаметров канала. Особенности локальных профилей скорости практически исчезают при х= 3,25 [ 33], а коэффициент к в формуле (2.5) равен 1.1. [c.38] Выполненный анализ позволяет считать, что индивидуальные особенности закручивающего устройства проявляются на относительно коротком участке, длина которого не превышает трехчетырех диаметров канала. [c.38] Вернуться к основной статье