Закрученность струи

В некоторых литературных источниках [15, 34-40, 112, 116] сопловые устройства формирования закрученной струи называют завихрителями. Такое название соплового ввода, формирующего закрученный поток, вносит некоторую двусмысленность, связанную с завихренностью турбулентных течений. Изучение закрученных течений, особенно при достаточно высоких степенях закрутки, неразрывно связано с необходимостью изучения микроструктуры течения, а следовательно, и с завихренностью. Поэтому, когда речь идет о техническом аппарате, устройстве, использующем закрученные потоки, более оправдано употребление терминов устройство формирования закрученной струи (закручивающее устройство) или просто сопловой ввод. [c.11]

Сопловой ввод с АЛ-закручивающим устройством позволяет варьировать интенсивность закрутки в широком диапазоне, поэтому его часто используют в устройствах, предназначенных для экспериментального исследования закрученных потоков. Однако существует менее простое альтернативное решение, использующее два подвода в канал — осевой и тангенциальный, позволяющие получить достаточно устойчивый однородный поток. Количество подаваемого газа или жидкости в осевом и тангенциальном направлениях можно регулировать и изменять независимо друг от друга. Это позволяет варьировать закрутку от нулевой до очень высокой, при которой формируется интенсивно закрученная струя с развитой приосевой зоной обратных токов, такая же как при использовании тангенциально-щелевого закручивающего устройства (рис. 1.2,<з). [c.14]

В отличие от прямоточной закрученная струя практически всегда трехмерна. Вектор скорости V имеет три компоненты радиальную аксиальную, или осевую и тангенциальную Кроме того в закрученных струях всегда имеются радиальный и осевой градиенты давления, а также достаточно сложный характер распределения полной и термодинамической температуры, во многом определяемый конструктивными особенностями устройства, по проточной части которого движется поток. Все многообразие закрученных потоков целесообразно разбить на две группы свободно затопленные,струи различной степени закрутки офаниченные закрученные потоки, протекающие по каналам различной конфигурации. [c.20]

Предложенная выше классификация не всегда оправдывается, так как характер течения закрученной струи вниз по потоку от закручивающего устройства зависит от его конструктивных особенностей, которые могут привести к существенному изменению профиля скорости в поперечном сечении (рис. 1.5). [c.21]

Вихревые горелочные устройства с запуском на основе самовоспламенения могут быть использованы для организации аэродинамической стабилизации фронта пламени на стержневых вдуваемых радиально интенсивно закрученных струях — огневых жгутах факела продуктов сгорания [162, 177, 191]. Одно из свойств вихревых горелок — устойчивость вихревого огневого жгута — факела продуктов сгорания (рис. 7.21, 7.22) может быть с успехом использовано в энергетике для пуска топочных устройств различных агрегатов, в том числе и для запуска камер сгорания ГТУ. В экспериментах длина огневого жгута составляла 1,5—2 м при габаритах воспламенителя 070, длине 150 мм, давлении сжатого воздуха 0,6 МПа, температуре на входе 293 К, расходе сжатого воздуха 15 г/с и коэффициенте избытка воздуха а = 2. [c.332]

Анализ взаимодействия закрученной струи со сносящим потоком на основе метода баланса действующих сил может быть осуществлен в системе координат xyz с началом отсчета в центре сопла, формирующего струю (рис. 7.34). Плоскость xOt образует поверхность вдува, над которой распространяется основной поток с плотностью и равномерным профилем скорости V. Закрученная струя истекает из сопла диаметром под углом к направлению основного потока. Закрутку струи будем характеризовать циркуляцией вектора скорости Г по ее границе. [c.360]

Рис.7.34. Расчетная схе.ма закрученной струи в сносящем потоке

Интегрирование системы уравнений (7.38, 7.41—7.44) позволяет рассчитать координаты оси закрученной струи в сносящем потоке. Отметим, что вспомогательная система координат приводится к основной координатной системе xyz последовательным поворотом относительно трех осей. [c.363]

Измерения поля скорости показаны на рис. 7.36,а,6 в виде проекций на секущие горизонтальные и вертикальные плоскости (система координат соответствует рис. 7.34). Как и в случае вдува незакрученной струи, в поперечном сечении наблюдается образование пары вихрей, закрученных в противоположные стороны. Один из вихрей (правый) по сути является самой закрученной струей, а второй (левый) сворачивается под действием набегающего потока и начинает развиваться непосредственно от кромки сопла. На горизонтальных сечениях поля скорости заметна асимметрия распределения, обусловленная закруткой вдуваемой струи. В центральной части имеется значительное (до [c.363]

Рис. 7.35. К расчету траектории закрученной струи

Таким образом, при взаимодействии закрученной струи со сносящим потоком реализуется сложное пространственное распределение скорости и давления. Результаты измерений и визуализации выявили различия в структуре течения и характере распространения закрученных и незакрученных струй и подтвердили целесообразность использования закрученных радиально вдуваемых стержневых струй — факела продуктов сгорания в вихревой горелке для стабилизации фронта пламени в прямоточных камерах сгорания преимущественно форсажного типа. [c.365]

Интегральные параметры закрутки Ф и I2 характеризуют отношение вращательного количества движения к осевой проекции полного количества движения потока в масштабе Е. Они обычно используются для характеристики неограниченных закрученных струй [60], где интеграл и его продольный градиент играют важную роль в формировании структуры потока. [c.14]

Винты, применяемые при испытаниях, обычно бывают толкающими во избежание ошибок при определении крутящего момента вследствие действия на балансирную систему и двигатель закрученных струй воздуха от винта. [c.372]

Возврат продуктов горения к корню факела часто осуществляется инжекцией поступающей струи. Во многих случаях обратный ток достигается закруткой поступающего воздуха лопаточным регистром или тангенциальным подводом. В центре закрученной струи создается разрежение, вызывающее появление обратных токов. В некоторых топочных устройствах применяются специальные стабилизаторы в виде поставленных на пути потока плохо обтекаемых тел. В кормовой зоне таких тел всегда имеется зона рециркуляции, обуславливающая стабилизацию горения. [c.219]

Для практического использования функциональной зависимости (1) необходимо иметь данные о структуре закрученной струи и характере ее движения на выходе из форсунки. [c.50]

Что касается течения вблизи стенок камеры, наличие которых исключает возможность подсоса присоединенных масс извне по внешней периферии камеры, то в этой области в характере движения начинают сказываться, а иногда и преобладать, закономерности, присущие потенциальному течению. Следует, впрочем, отметить, что и при отсутствии стенок (свободная закрученная струя) величина уменьшалась бы от некоторого максимального значения не только при приближении к оси, но и при удалении от нее. Последнее вызывалось в этом случае турбулентным обменом моментом количества движения и вовлечением во вращение присоединенных масс по внешней периферии. [c.178]

Л я X о в с к и й Д. Н., Аэродинамика закрученных струй и ее значение для факельного процесса сжигания. Сб. Теория и практика сжигания газа , Л., Гостоптехиздат, 1958. [c.141]

Л. Г. Лойцянский, Распространение закрученной струи в безграничном пространстве, затопленном той же жидкостью, Прикл. матем. и мех. 17, в. 1, 1953. [c.510]

Левая часть представляет перенос главного момента количеств движения сквозь сечение струи. Момент этот одинаков вдоль всей струи и, следовательно, может служить мерой закрученности струи. [c.512]

Наличие двух постоянных вдоль закрученной струи величин /о и однозначно определяющих характерные длину и скорость, служит препятствием к возможности сведения уравнений (204) к одному обыкновенному уравнению, что делает задачу неавтомодельной. [c.512]

Используя полученные выражения неизвестных функций, придем к следующим приближенным формулам теории закрученной струи (и ,ах обо- [c.514]

Постоянные а и у выражаются через характерные для данной закрученной струи величины импульс момент Ьд и физические константы р, р. Что касается константы р, то ее появление, собственно говоря, связано не с закрученностью струи, а с уточнением приведенного в предыдущем параграфе решения для незакрученной струи за счет членов порядка 1/х в выражениях проекций скорости и, г и свободного члена в функции тока. Но предыдущее решение задачи для незакрученной струи было точным для источника с бесконечно малым диаметром выходного сечения. Как об этом легко заключить по последней формуле системы (232), члены, заключающие Р, дают поправку на конечность начального расхода струи ). Пользуясь этой формулой и полагая в ней х = О, получим в принятом приближении 0 — расход в начальном сечении) [c.515]

Исследования вдува в сносящий поток в основном посвящены незакрученным струям [1,87]. Методами визуализации и непосредственных измерений хорощо изучена картина течения, положение скоростной и температурной оси струи в сносящем потоке. Построены полуэмпирические модели, удовлетворительно описывающие траекторию струи, изменение ее формы и количество эжектируемого в струю гдза. Однако для случая вдува закрученной струи, обладающей большей интенсивностью массообме-на, исследования не столь полны [210]. В этой связи важной задачей является накопление и обобщение результатов экспериментальных исследований. [c.360]

Закручивание газового потока осу1цествляется в завихрителях. Применяя завих-рители той или иной конструкции и изменяя их геометрические характеристики, можно получать различную степень закрутки потока и режимы течения закрученной струи в рабочей зоне (зоне контакта). [c.277]

Схематическое изображение центробежной форсунки дано на рис. 8-16. Жидкость вводится в камеру форсунки таигенциально, вследствие чего поток закручивается. Прожимное отверстие находится в торцевой стенке форсунки. При выходе закрученной струи из форсунки действие центростремительных сил от твердых стенок прекращается и струя в результате нестационарных колеба-баний распадается. При этом капли разлетаются по прямолинейным лучам, касательным к цилиндрическим поверхностям, соосным с выходным соплом форсунки (рис. 8-17). [c.237]

По длине конического канала происходит возрастание осевой, вращательной и суммарной скоростей потока. Это приводит к дальнейшему уменьшению е , при этом на относительно коротком участке интенсивность продольных пульсаций в периферийной области уменьшается в 3...4 раза, а в приосетой — в 2... раза (см. рис. 4.12, б, в, г), Возрастание пульсаций в области г < 0,25 (ЗГ = 1,025) обусловлено образованием зоны обратных течений у выхода из конического канала вследствие расширения закрученной струи. [c.87]

Использование модели длины пути перемешивания в более сложных случаях является затруднительным. Во-первых, эмпирические константы, входящие в эту модель, оказьшаются не столь универсальными как для осевых течений во-вторых, в некоторых случаях при расчетах необходимо иметь сведения о турбулентной структуре закрученного потока. В связи с зтим в последние годы получили распространение усложненные полу-эмпирические методы, основанные на решении уравнений осред-ненного и пульсационного движений в совокупности с гипотезами полуэмпирического характера. Использование этих моделей для расчета свободных течений с поперечным сдвигом, потоков в кольцевых и криволинейных каналах, в циклонад, в закрученных струях дает удовлетворительные результаты [47]. [c.116]

Л о й ц я н с к и й Л. Г., Распределение закрученной струи в безграничном пространстве, заполненном той же жидкостью, Прикладная математика и механика, Изв. АН СССР, 1953, XVII, вып. 1. [c.258]

К числу первоочередных задач в области тепло- и массо-обмена в свободных турбулентных потоках следует отнести теоретическое и экспериментальное изучение полусвободных" тепловых (диффузионных) струй, распространяющихся у твердой стенки исследование теплообмена в сложных (спутных и встречных, а также поперечных и др.) струях и в следе за телом, вблизи последнего, наконец, изучение закрученных потоков, особенно в условиях сильной крутки. Подлежит выяснению возможность обобщения на случай сжимаемых закрученных струй схемы подобия (для слабой крутки такое обобщение, видимо, вполне разумно) и др. [c.99]

В начальном участке измерительного патрубка, имеющего малый коэффициент сопротивления, поле скоростей ровное, и измерение статического давления может дать величины средней скорости и расхода в патрубке. Следует отметить, что при измерении расхода до разветвления воздуховодов необходимо обеспечивать герметичность запорных органов. Для патрубкового стенда требуется площадь примерно 60—70 м-. Струевой стенд предназначается для изучения аэродинамики, а также процессов тепло- и массообмена в изотермических и неизотермических, прямоточных и закрученных струях. [c.238]

Варьируя значения параметра т (например, путем изменения угла а) и форму амбразуры, можно получить в горелках рассматриваемых типов воздушные потоки, имеющие различную аэродинамическую структуру. Этим путем можно получить закрученные струи как с сильно развитой центральной зоной возвратных (рециркуляционных) TOKOiB, так -и вообще без нее, даже при очень большом входном моменте количества движения. Один из способов [c.133]

Рассматривая область струи как пограничный слой, поперечный размер которого при больших рейнольдсовых числах мал, будем предполагать радиальную скорость и малой по сравнению с продольной и и трансверсальной т. Вместе с тем откинем в скобках справа д и/дх и д ш1дх по сравнению с радиальными производными. Тогда получим следующие уравнения распространения осесимметричной струи, общие для случаев незакрученной и закрученной струи [c.508]

Уравнения движения вязкой жидкости в пограничном слое — закрученной струе — представляются системой (204). Они содержат наряду с продольной и и поперечной V еще трансверсальную компоненту скорости гс, характеризующую крутку струи. Хотя во внешнем потоке, согласно условию задачи, давление повсюду одинаково, все же в самой струе имеется радиальный перепад давлений, уравновешивающий центробежные силы, вызываемые закрученностыо струи. Этот перепад связан с трансверсальной скоростью вторым равенством системы (204). Наличие его вызывает переменность давления и вдоль струи, что не позволяет пренебрегать членом др1дх в первом уравнении той же системы. [c.511]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...