ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Плоские течения в многосвязных областях с разрезами из "Аэродинамические основы аспирации " При решении ряда задач промышленной вентиляции возникает необходимость в расчете поля скоростей воздуха вблизи всасывающих отверстий местных отсосов, содержащих в спектре своего действия тонкие козырьки. Такие козырьки ( механический экран ) имеют малую толщину (несколько миллиметров) и служат для повышения эффективности действия местного отсоса. Классический метод расчета потенциальных течений - метод конформных отображений - позволяет учесть влияние тонких козырьков только в односвязных областях [16]. Методом граничных интегральных уравнений (ГИУ) решены ряд задач о потенциальных течениях (п.2.1.5-2.16), ограниченных тонкими козырьками, где разбивались на граничные элементы обе стороны козырька и стягивающий их отрезок. При этом на каждом элементе распределялись источники (стоки), интенсивности которых полагались постоянными. Будем считать козырьки бесконечно тонкими, что вполне приемлемо, поскольку их толщина значительно меньше, чем размеры всех остальных деталей. Таким образом, задача состоит в определении скорости потенциального течения внутри многосвязной области с разрезами при заданных значениях граничной нормальной составляющей скорости. Па каждом из граничных элементов разреза будем располагать диполи, на остальной части границы традиционно источники (стоки). Докажем такую возможность. [c.519] Теорема. Влияние разреза на скорость в области потенциального течения определяется путем расположения на этом разрезе диполей. [c.519] Действительно, рассмотрим область течения, граница которой имеет выступ конечной толщины (рис.2.20). [c.519] Таким образом, на одном отрезке будем иметь сток, а на другом - источник, интенсивности которых равны. [c.520] Построим алгоритм вычисления скорости потенциального течения в областях с разрезами. [c.521] Как видно из рис.2.23 =кХ О,х = Х2 = 0. [c.522] С помощью программной реализации алгоритма расчета потенциальных течений в областях с разрезами решена тестовая задача об определении осевой скорости у щелевого отсоса в безграничном пространстве (рис.2.24). [c.523] Как показали расчеты осевой скорости (табл.2.2), расположение диполей на бесконечно тонких козырьках кроме существенного снижения ресурсов ЭВМ, затрачиваемых на решение задачи (134 граничных элемента против 200 при расположении источников и стоков на обеих сторонах козырька), дает значительный выигрыш и в точности. Средняя относительная погрешность вычисления в случае использования источников (стоков) 27,5% - относительно расчетов по методу конформных отображений и 1,1% при использовании диполей. [c.524] Разработанный алгоритм расчета был использован для моделирования течений воздуха вблизи вытяжного отверстия закрытой аспирируемой разгрузочной камеры узла растаривания порошкообразных материалов на Семилукском огнеупорном заводе (рис.2.25). Через створчатые двери этой камеры контейнер с помощью тельфера вводится внутрь камеры, двери закрываются. Через нижний проем (между дверью и решеткой бункера) происходит наблюдение и регулировка процесса истечения порошка из контейнера. К задней стенке разгрузочной камеры подключен местный отсос. [c.524] Для предотвращения выноса пыли из аспирируемой камеры в нижнем проеме следует поддерживать защитную скорость - скорость встречного потока воздуха - не менее Уд = 0,5м/ с (для пылевых проемов, не подверженных действию заметных конвективных токов воздуха [3]). [c.524] Скорость сносящего потока по высоте проема увеличивается минимальное значение её в нижней части при у = 0,025м (у - расстояние от пола) и максимальное - в верхней части при у = 0,175м. Существует максимальное значение скорости сносящего потока при установке местного отсоса на уровне к = 0,4 м. [c.525] Заметим, что предложенный алгоритм расчета плоских потенциальных течений вблизи всасывающих отверстий может быть с некоторой коррекцией применен и для пространственных задач. Очевидно, здесь выигрыш в точности будет еще более заметен, поскольку интегралы, 1) в этом случае вычисляются численно, и в случае использования только источников (стоков) значительные погрешности возникают при вычислении взаимного влияния напротив расположенных граничных элементов. [c.525] Вернуться к основной статье