ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ограниченные струи из "Основы общей теории тепловой работы печей " На основе имеющихся экспериментальных данных можно сделать вывод, что настильная струя не оказывает динамического давления на прилегающую стенку, давление в настильной струе равно давлению в окружающей атмосфере и поэтому работы противодавления не происходит. Вследствие этого количество движения по длине настильной струи должно уменьшаться за счет преодоления сил трения о стенку однако начальная живая сила струи расходуется медленнее, чем в случае свободной струи, и поэтому дальнобойность настильной струи выше. Опыт показывает, что чем больше шероховатость стенки, тем больше уменьшается количество движения вдоль оси струи и тем меньше ее дальнобойность. [c.59] Резюмируя все вышесказанное о взаимодействии струи и стенки, можно констатировать, что деформация при натекании струй на стенку существенно отличается от деформации при соударении свободных струй. [c.59] Как уже отмечалось, движение газов в рабочих камерах печей характеризуется крайне неоднородным скоростным полем. Это объ.чсняется тем, что, кроме основных потоков (струй),, имеются и другие потоки, движущиеся в различных направлениях. [c.59] Чем меньше величина на рис. 25, тем меньше присос из окружающей среды, тем больший запас энергии остается в потоке, тем большая работа противодавления может быть совершена инжектором, если насадку А снабдить диффузором. [c.60] Для изучения данного вопроса представляет интерес исследование струи, бьющей в тупик, произведенное В. Н. Розенбергом [48] и [49]. [c.60] Случай течения струи, бьющей в тупик, является переходным к течению в ограниченном пространстве, где подсос исключается и поэтому, как следует предполагать, имеет много общих черт с последним. [c.62] Если совершенно исключить подсос, полностью ограничив струю стенками (рис. 27), тогда масса потока в любом сечении канала А будет равняться начальной. При большой протяженности канала А и высокой начальной скорости истечения угол раскрытия струи за счет возврата будет порядка 18—20°. Центральный угол раскрытия диффузора, во избежание отрыва струи от стенки, как известно, берется в пределах 5—7°. [c.62] Если начальная скорость истечения и, следовательно, инерция струи не велики, может произойти быстрое затухание струи и поток расширится от диаметра do до диаметра d,-, при этом расстояние х будет малым. Во всех случаях углы при внезапном расширении не обтекаются и в них образуется вихревая зона, вызывающая потерю энергии на внезапное расширение. Эта потеря [вычисляется с помощью известной формулы Карно-Борда. [c.63] В этом случае угол раскрытия струи, по-видимому, сохраняется на уровне угла раскрытия ядра постоянной 1массы свободной струи и поэтому поток, выходящий через отверстие da, (рис. 34) как бы простреливает (пробивает) ограниченное пространство, не касаясь стенок до вылета из него. Это не исключает вероятность некоторого кратковременного сжатия струи сразу при выходе в ограниченное про странство. [c.63] Особенно сложно пользоваться этой моделью, когда в ограниченном пространстве беспорядочно расположено несколько струй. Согласно второй модели (рис. 29, б) в ограниченном пространстве текут ядра постоянной массы струи в этом случае к струе не присоединяются циркулирующие массы, но под ее действием организуется циркуляционное движение этих масс в окружающем пространстве. В рассматриваемом случае весь объем ограниченного пространства легко подразделяется на проточные и циркуляционные зоны. [c.65] Таким образом, согласно этой модели в ограниченном пространстве при струйном движении струей является ядро постоянной массы, а присоединенная масса, как таковая, отсутствует. [c.65] Двигаясь ПО ограниченному пространству, ядро постоянной массы приводит в движение окружающую атмосферу, которая движется по самостоятельным замкнутым контурам. Между ядром постоянной массы и движущейся атмосферой совершается материальный обмен, що это не меняет гидродинамическую картину движения газов. Для свободной струи скорости среды вне струи равны нулю, для ограниченной струи скорости среды вне струи могут быть значительны по величине и иметь различное направление. В случае свободной струи по ходу ее присоединенная масса возрастает, в случае же ограниченной струи расход спутной ветви прилегающего циркуляционного потока изменяется в различных сечениях по длине струи. Этот расход вначале увеличивается, а после критического сечения уменьшаете . [c.66] Как и ранее, кинетическая энергия, выраженная в виде —. означает интегральную величину dF. [c.66] Это означает, что потенциальная энергия во входном сечении должна быть больше, чем в выходном (Po Pi), на величину, определяемую суммой сопротивлений. [c.67] Для выяснения особенностей движения газов в ограниченном пространстве обратимся к изображенным на рис. 28 экспериментальным данным [234]. [c.67] Кривые на рис. 28 соответствуют трем разобранным выше случаям. Верхняя диаграмма характеризует изменение статического давления по оси струи в ограниченном пространстве (среднее давление для проточной зоны имеет тот же характер изменения), средняя — изменение количества движения струи и нижняя — изменение кинетической энергии струи (проточная зона пространства применительно к первой модели). [c.67] Рассмотрение этих диаграмм позволяет сделать следующ.ие выводы. [c.67] При движении струи в ограниченном пространстве происходит падение давления по оси струи, причем минимум давления находится на расстоянии 7—8 калибров от входного сечения. В дальнейшем давление на оси струи увеличивается почти до значения начального давления (кривые 1 и 2) я затем падает до значения pi в связи с возрастанием кинетической энергии потока в выходном сечении. Для кривой 3 давление возрастает от минимального до максимального в выходном сечении. [c.67] Скорости газов в различных местах циркуляционной зоны неодинаковы. Большие скорости в циркуляционных зонах наблюдаются на их периферии, т. е. на границе с проточной частью и у стенок, минимальные — в центре зон. Возникает естественное возражение, что в рассмотренной трактовке вопроса о движении струи в ограниченном пространстве отсутствует единство представлений о поведении струи в неограниченном и ограниченном пространствах. [c.68] Однако это возражение отпадает, если свободную струю рассматривать как струю, состоящую из ядра постоянной массы с бесконечно большой циркуляционной зоной. [c.69] Вернуться к основной статье