Струи свободные затопленные

Свободные затопленные струи [c.49]

Струя называется свободной затопленной, если она не ограничена твердыми стенками и поступает в среду с такими же физическими свойствами. В промышленных сооружениях свободные затопленные струи встречаются очень часто. [c.49]

Особенностью свободной затопленной струи при турбулентном режиме течения является ее турбулентное перемешивание с окружающей неподвижной средой. По мере продвижения вперед струя увлекает за собой все большую массу неподвижной среды, которая тормозит течение на границе струи. В результате подторможенные частицы струи вместе с увлеченными ими частицами окружающей среды (присоединенной массой) образуют турбулентный пограничный слой, толщина которого по мере удаления от начального сечения непрерывно возрастает. При этом происходит непрерывное сужение центрального ядра струи (ядра постоянных скоростей) до полного ее исчезновения, а пограничный слой распространяется на все сечение струи. Таким образом, размывание струи сопровождается не только ее расширением, но и уменьшением скорости по оси (рис. 1.46). [c.49]

Согласно результатам расчета и эксперимента [3, 4], границы свободной затопленной струи в условиях, когда нет принудительного искривления (возможного в аппарате или при неизотермических условиях), остаются прямолинейными. [c.49]

Из этого равенства следует, что масса струи увеличивается во столько раз, во сколько раз уменьшается средняя квадратичная скорость. Так как вдоль свободной затопленной струн средняя скорость непрерывно снижается, масса струи непрерывно возрастает (ядро постоянной массы соединяется с присоединенной массой), а кинетическая энергия уменьшается. [c.49]

Свободная затопленная струя разделяется по длине переходным сечением на два участка начальный, в котором происходит постепенный размыв (сужение) ядра постоянных скоростей, и основной, в котором скорость на оси струи постепенно уменьшается. Иногда свободная затопленная струя разделяется на три участка начальный, переходный и основной. В большинстве случаев переходный участок не рассматривают. На начальном участке в пределах ядра профиль скорости представляет собой прямую, параллельную оси ординат, в пограничном слое — кривую, имеющую точку перегиба. На основном участке ядро постоянных скоростей вырождается. [c.49]

Рис. 1.46. С.хема свободной затопленной струи

Как начальный участок свободной затопленной струи, так и основной (особенно) отличаются большой неравномерностью распределения скоростей по сечению. При этом вследствие подобия профилей скоростей основного участка относительная неравномерность остается постоянной, тля всех сечений, т. е. коэффициенты количества движения Л4з и кинетической энергии Ns одинаковы для всех сечений. На начальном участке относительная неравномерность но сечению меняется вдоль струи, соответственно изменяются и коэффициенты Ли Л, ,. Значения этих коэффициентов приведены в [63]. В табл. 1.1 [c.50]

Если рабочая среда входит в аппарат через сравнительно небольшое отверстие, а специальные устройства для раздачи потока по всему сечению аппарата отсутствуют, то образуется свободная струя. При больших отношениях площадей сечения аппарата и входного отверстия Рк/Рц входящий поток даже в условиях ограниченного пространства практически близок к свободной затопленной струе (рис. 1.47, а), которая характеризуется приблизительно теми же соотнощениями, что и соотношения для струи, вытекающей в неограниченное пространство. Когда соотношение площадей такое, что стенки аппарата расположены к оси ближе, чем границы свободной струи, на определенном расстоянии от ее начала, струя деформируется, при этом значительно изменяется характер распределения скоростей. Форма струи в условиях ограниченного пространства аппарата еще больше усложняется в тех случаях, когда вход в аппарат осуществляется сбоку (изгиб струи, рис. 1.47, б) или в сторону, противоположную основному направлению потока внутри аппарата (радиальное растекание, рис, 1.47, в). Особенностью распространения струи в ограниченном пространстве является также неизменность общего расхода количество жидкости, входящей в аппарат, равно количеству жидкости, выходящей из него. Перед выходом жидкости из аппарата вся присоединенная масса отсекается от струи и возвращается обратно. Таким образом, вне струи во всем объеме аппарата осуществляется циркуляционное движение [c.53]

Значения и в (1.3) находят интегрированием с использованием эпюр осевых и тангенциальных скоростей в сечении соплового ввода или в любом сечении, если рассматривается свободная затопленная струя [c.8]

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]

Свободно затопленные струи с закруткой могут быть дифференцированы по степени закрутки. В соответствии с результатами (18, 28, 62, 185] приведем качественную картину полей скорости для различных интенсивностей закрутки потока (рис. 1.4.). Для прямоточной затопленной струи с заданным углом раскрытия (см. рис. 1.4,а) характерен гауссовский профиль нормального распределения аксиальной составляющей скорости в поперечном сечении струи. [c.20]

Рис. 1.4. Профиль скоростей свободных затопленных струй различной степени закрутки [18]

Течение в закрученных потоках существенно необратимо, причем необратимость увеличивается с ростом интенсивности закрутки. Часть запаса полной энтальпии, имеющейся у газа на входе в закручивающее устройство, расходуется на преодоление трения, другая — на генерацию турбулентных пульсаций и перестройку течения в процессе продвижения по каналу и за его пределами для случая свободно затопленной струи. В [62] вводится параметр v, который предложено называть коэффициентом потока кинетической энергии кольцевого закрученного потока. Такие течения наиболее часто формируются во фронтовых устрой- [c.24]

Из многочисленных аспектов тео зии струи, к которым относятся вопрос о ее структуре (т. е. о поле скоростей в струе), о высоте и дальности ее полета и об ее динамическом воздействии на твердые стенки, мы коротко рассмотрим два первых, и то лишь для случая свободной затопленной струи. [c.135]

Длина начального участка Ха зависит от высоты щели Ь и соотношения скоростей ujw . Приближенно Хо можно определить из теории свободной затопленной струи. При Uq < [c.481]

Свободная затопленная струя возникает при истечении жидкости из отверстия или насадка. Вследствие турбулентности свободная струя частично смешивается с окружающей ее неподвижной жидкостью и увлекает прилегающие слои жидкости за собой. Поэтому расход через поперечное сечение струи по мере удаления от источника возрастет. Так как во всей области затопленной струи давление всюду одинаково, то количество движения по длине струи остается постоянной величиной. [c.349]

При натекании свободной (затопленной) струи на пластину она растекается по поверхности, образуя веерную струю, профиль скорости которой w = f y) изображен на рис. 8.5. Максимум профиля скорости w расположен на расстоянии от поверхности пластины величину бд, принимают за толщину пристенного пограничного слоя, [c.169]

Свободные затопленные турбулентные струи [c.327]

Рис. 8.1. Схема движения свободной затопленной турбулентной струи

Так как Ь = 01Х, окончательно для осевой скорости плоской свободной затопленной струи можно записать [c.335]

Выше были рассмотрены основные аспекты движения свободных затопленных струй, т. е. таких струй, движение и рассеивание которых происходит в неограниченном объеме. Движение струй в ограниченном объеме существенно отличается от движения свободных струй. [c.338]

Таблица 8.1. Расчетные соотношения для свободной затопленной турбулентной струи

Коэффициент сжатия струи при затопленном истечении практически не отличается от коэффициента сжатия при истечении через свободное отверстие. Коэффициенты расхода при истечении через малые отверстия при затопленных и незатопленных струях также одинаковы. [c.77]

Свободная затопленная струя, вытекающая из круглого отверстия или плоской щели. Внешний вид струи хорошо наблюдается в виде клубов дыма, выходящих из трубы в безветренную погоду. Будем считать жидкость несжимаемой (для вентиляционных струй это условие выполняется полностью), а режим течения — турбулентным. [c.259]

Движение свободной затопленной струи, в отличие от случая расширяющейся трубы (диффузора), происходит при постоянном давлении, равном давлению окружающей среды. Это означает, что импульс внешних сил на границах струи равен нулю, а секундное количество движения остается неизменным. [c.259]

Рис. 141. Схема свободной затопленной струи.

Таким образом, истечение струи рабочей жидкости из струйной трубки может происходить в среду с меньшей плотностью (в атмосферу) или главным образом в среду с равной плотностью (в рабочую жидкость). Струя несжимаемой рабочей жидкости, движущаяся в среде меньшей плотности, называется свободной незатопленной струей. Такая струя, двигаясь в воздухе, нарушает свою компактность, дробится на отдельные струйки, в которых содержится воздух. Струя несжимаемой рабочей жидкости, движущаяся в среде равной плотности, называется свободной затопленной струей. Такая струя, двигаясь в жидкости, не распадается на отдельные струйки. Однако в турбулентной затопленной струе, кроме осевого движения частиц, существует еще и поперечное их движение. Из-за этого между струей и окружающей ее средой происходит обмен частицами через пограничный слой, вызывающий увеличение массы движущегося потока и постепенное уменьшение скорости струи. На рис. 5.20 изображена структура свободной затопленной струи. Можно заметить, что процесс обмена масс не сразу охватывает всю струю. В начальном участке струи на-350 [c.350]

При обработке опытов за определяющую скорость воздуха была взята средняя интегральная среднеквадратичная скорость воздуха на участке между соплами. Выражение для этой скорости может быть получено путем соответствующих преобразований формул свободной затопленной плоской струи, набегающей на стенку, и имеет вид [c.128]

Схема свободной (затопленной) струи представлена на рис. 1-65. Основными элементами струи являются [c.101]

Шум свободной затопленной турбулентной струи при дозвуковых скоростях истечения создается в результате крупномасштабного и мелкомасштабного турбулентного перемешивания частиц газа, скорость которых близка к скорости истечения, с частицами окружающего газа. [c.27]

В области O x< XiQ . Из теории свободной затопленной струи можно принять, что при < [c.590]

Это условие есть закон турбулентного трения в свободной затопленной струе. [c.15]

Используя известные зависимости для свободной затопленной струи, можем принять в первом приближении, что при [c.129]

Поток жидкости (газа), не ограниченный твердыми стенками, движущийся в массе такой же или другой жидкости (газа), называется свободной струей. Свободные струи могут быть затопленными и незатопленными. [c.109]

Общая схема свободной затопленной струи несжимаемой жидкости. Струя-источник. Жидкость, поступая из отверстия в покоящуюся среду, за счет действия сил вязкости (при ламинарном режиме течения) или наличия поперечных пульсаций скорости (при турбулентном истечении) вовлекает в движение (эжектирует) частицы среды. В результате образуется затопленная струя, состоящая из струи постоянной массы, расход которой равен расходу. вытекающему из отверстия, а также из вовлеченных в движение массы жидкости. Вследствие эжекции масса струи и ее ширина по мере удаления от начального сечения возрастают. Струя постоянной массы, вовлекая в движение частицы окружающей жидкости, передает им часть собственного импульса. Поэтому скорости струи с удалением от начального сечения уменьшаются. Суммарный импульс же струи в различных ее сечениях практически остается постоянны. . Статическое давление в разных точках струи изменяется несущественно и приблизительно равно давлению в окружающем пространстве, т. е. свободную струю можно считать изобарической. [c.80]

Рис. 22. Схемы свободных затопленных струй

Если подставить 1 1 = 1 —т], то формула (139) превращается в формулу (118) для пограничного слоя свободной затопленной струи. [c.98]

Осесимметричная струя. Как было показано выше, течение в свободной затопленной струе с достаточной точностью описывается уравнениями (104) пограничного слоя. Граничные условия в случае распространения струи в покоящейся среде [c.126]

Поле KOpo ieii основного участка свободной затопленной струи. [c.72]

Профиль скорости основного участка свободной затопленной струи (см. рис. 1.46). может быть описан приближенной фор.мулой (1.20). Отсюда соответственно для осеси.м.метричной и плоской струи [c.72]

Глубину утопления электродов в карманы или длину щитков следует принять равной примерно ширине Ь присоединенной массы в конце электрополя. Эта ширина согласно теории свободных затопленных струй [3] определяется по формуле Ь г 0,14з [c.218]

Опыты показывают, что двпк<ение свободной затопленной струи (рис. 8.1) происходит при постоянном давлении в любой ее точке, равном давлению окружающей среды, В непосредственной близости от начального сечения 1—1 располагается область течения, представляющая собой сочетание зоны постоянных скоростей, равных скорости истечения Но, и зоны, в пределах которой скорость асимптотически уменьшается от о до нуля . Зону постоянных скоростей часто называют ядром течения (ядром струи), зону переменных скоростей — струйным турбулентным пограничным слЪем. [c.328]

Определим характер изменения продольной скорости Ытах на оси свободной затопленной турбулентной струи. Так как статическое давление в любой точке струи есть величина постоянная, количество движения массы жидкости в единицу времени будет неизменным во всех сечениях струи , в том числе и в начальном. Следовательно, можно записать [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...