Осреднение параметров неравномерного потока

ОСРЕДНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕРАВНОМЕРНОГО ПОТОКА 267 [c.267]

ОСРЕДНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕРАВНОМЕРНОГО ПОТОКА 271 [c.271]

Возможны и другие способы осреднения параметров неравномерного потока. Однако очевидно, что при любом способе осреднения параметров неравномерного потока сохраняется только часть его суммарных характеристик и неизбежно утрачиваются некоторые свойства потока. Мы видели, что в первом случае при осреднении изменялась энтропия, во втором — импульс потока. Можно указать и на другие условности, связанные с процессом осреднения параметров. Так, пусть в исходном потоке статическое давление р одинаково но всему сечению. После замены действительных параметров средними вычисленное но и статическое давление р окажется иным, чем в исходном потоке. То же возможно и в отношении величины приведенной скорости, полного давления и др., если они постоянны по сечению исходного потока. Отсюда следует, что в каждом реальном случае необходимо выбирать такой способ осреднения, который наиболее полно отражал бы особенности поставленной задачи. Так, например, при вычислении потерь или к. п. д. рационально пользоваться осреднением параметров потока, при котором выполняется уело- [c.272]

ОСРЕДНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕРАВНОМЕРНОГО ПОТОКА 27S [c.273]

Осреднение параметров неравномерного потока 267—275, 322 Отрыв пограничного слоя 282, 283, 329—338 [c.595]

Теоретические и экспериментальные исследования течений газа в каналах, учитывающие существенную неравномерность параметров потока в поперечных сечениях, потребовали разработки научно-обоснованных приемов осреднения неравномерных потоков. В этом направлении был выполнен ряд работ. В наиболее законченном виде проблема осреднения освещена Л. И. Седовым и Г. Г. Черным (1954). Применительно к течениям в каналах параметры осредненного потока должны правильно характеризовать расход газа через поперечные сечения, поток полного теплосодержания — для вычисления подвода энергии — и поток энтропии — для вычисления потерь полного давления. Упомянутыми авторами рассмотрены различные способы осреднения применительно к конкретным условиям работы разнообразных устройств, причем показано, что при осреднении часть свойств потока неизбежно утрачивается и при неправильном выборе осредняемых величин осредненное течение может оказаться гидродинамически невозможным. В практических расчетах введение осредненных параметров неравномерного течения позволяет использовать соотношения одномерной газодинамики. [c.806]

На практике часто приходится рассчитывать газовые потоки с переменными по сечению параметрами. В ряде случаев эти потоки можно рассматривать как одномерные с некоторыми средними значениями параметров в каждом сечении. При этом возникает задача об осреднении параметров газа в поперечном сечении неравномерного потока. [c.267]

При одномерном расчете параметры рабочего тела на выходе из РК должны определяться на некотором диаметре d , где они имеют средние для выходного сечения значения. Таким образом, выбор среднего диаметра означает определенный способ осреднения неравномерного потока за ступенью. Наиболее распространенными методами осреднения являются выбор среднего диаметра как среднеарифметического [72, 89] [c.44]

Окружной к. п. д. осредненного равномерного потока, соответствующий среднему диаметру ступени, должен определяться осреднением по расходу параметров исходного неравномерного потока [121 [c.44]

Задачей правильного осреднения является онисание неравномерного потока наименьшим числом параметров при сохранении всех свойств потока, сугцественных для оценки процессов, происходивших в потоке ранее, либо для дальнейшего использования потока в рассматриваемой технической задаче. Нри осреднении неравномерному [c.23]

Изменение параметров потока по шагу (на основании зондирования) представлено на рис. 198. Для примера взят гидротрансформатор ТП-1000. Из рис. 198 видно, что все параметры имеют большую неравномерность по шагу, особенно на режимах, отличных от оптимального I = 0,65). За вращающейся лопастной системой показания зонда являются осредненными, поэтому расчет расхода проводится по формуле [c.325]

Увеличение радиального зазора первой ступени вызывает значительный рост неравномерности параметров потока по высоте поточной части перед второй ступенью. В качестве примера на рис. XII.34 представлены эпюры осредненных по шагу давления в потоке р2 и давления торможения р за первой ступенью. При зазоре 6i = 2,78 мм кинетическая энергия периферийного потока существенно больше, чем для зазора 6i = 0,31 мм. Возрастание кинетической энергии периферийного потока сопровождается появлением значительной (до 30°) закрутки потока в сторону вращения РК- Поэтому эффективность работы периферийной области второй ступени снижается, что является одной из причин дополнительного уменьшения к. п. д. отсека. [c.223]

Выясним прежде всего, насколько допустимо пользоваться осреднением параметров в потоке столь большой неравномерности, как лерасчегная -сверхзвуковая струя, где, например, статическое давление может уменьшаться от периферии к оси в 10—20 раз, соответственно с этим изменяется и скорость течения. [c.409]

Иногда принимают в качестве средних значений параметров средние по площади скоростп, давления, температуры и т. д. Можно показать, однако, что такое простейшее осреднение является, вообще говоря, неправильным и может привести к ошибочным результатам отношение средних значений полного и статического давлений не будет соответствовать среднему значению приведенной скоростп, расход газа, вычисленный по средним параметрам, будет больше или меньше действительного и т. п. Если исходная неравномерность потока невелика, то количественно этн погрешности незначительны при большой неравномерности параметров ошибка может быть существенной. Поэтому к решению поставленной задачи в общем случае подходят иным путем. [c.267]

Наиболее распространенным являет я метод нахождения средних значений параметров р, Т и % при сохранении в исходном и осредненном потоках одинаковыми расхода газа G, полной энергии Е и импульса I. Условия G = onst, Е = onst и / = onst дают необходимые для решения задачи три уравнения с тремя неизвестными. Пусть в поперечном сечении исходного неравномерного потока известны (заданы пли измерены) поля температуры, полного и статического давлений. Тогда можно считать в каждой точке сечения известными полное давление р, температуру торможения Т и приведенную скорость %. По величине X для каждой точки сечения могут быть найдены газодинамические функции q(X), z X) и др. Для потока в целом расход, импульс и энергия определяются путем интегрирования соответствующих элементарных выражений по всему сечению. Так, например, расход газа равен [c.268]

Как известно (гл. V), при осреднении неравномерного потока в общем случае могут быть сохранены неизменными только три его суммарные характеристики. Однако для сверхзвукового потока с постоянной но сечению температурой торможения, каким является начальный участок нерасчетной струи идеального газа при отсутствии смешения, можно найти такие средние значения параметров в поперечном сечении, при переходе к которым од-еовременно с высокой степенью точности сохраняются значения расхода, полной энергии, импульса и энтропии при неизменной площади сечения. Эти средние значения параметров газа в поперечных сечениях начального участка струи и будем вводить в уравнения неразрывности, энергии, импульсов. Совместные решения этих уравнений поэтому будут также относиться к средним значениям параметров, а определяемая отсюда площадь сечения будет равна действительной площади соответствующих сечений струи. Почти все основные свойства потока при таком одномерном рассмотрении не изменяются и оцениваются правильно. Утрачивается лишь одно существенное свойство течения, а именно равенство статического давления на границах струи и во внешней среде поэтому приходится условно полагать, что в каждом поперечном сечении потока существует некоторое по- [c.409]

Возмущение потока, вызываемое всевозможными сопротивопе-ниями в процессе его течения через проточную часть, делает неравномерным поле скоростей в поперечном сечении проточной части. Поскольку энергетические характеристики потока обычно принято рассчитывать по средним скоростям, то и в газодинамике потока рассматривается вопрос о правильном осреднении скоростей неравномерного поля. В частности, даются правила такого осреднения по расходу, импульсу и энергии. Здесь важно дать представление о характерных диаметрах проточной части, где искомые параметры потока равны их осредненным значениям. [c.160]

При любом осреднении, т. е. нри уменьшении числа параметров, характеризуюгцих поток, не могут быть сохранены все свойства су-гцественно неравномерного потока часть их при осреднении теряется. Поэтому в некоторых случаях осреднение вообгце невозможно, в других же число параметров, описываюгцих осредненный поток, может быть различным. [c.24]

В большинстве приложений параметры осредненного потока должны правильно характеризовать расход газа через канал, поток полного теплосодержания - для вычисления подвода энергии и поток энтропии - для вычисления потерь. Поэтому в таких случаях необходимо сохранить в исходном и в осредненном потоках равенство интегральных характеристик Q, / и 5". В некоторых случаях может иметь значение также правильное вычисление но осредненным параметрам потока импульса и потока момента количества движения - для расчета сил и их моментов, правильная оценка статического давления и температуры - для рассмотрения прочности и термостойкости, величины и направления скорости - для профилирования элементов канала и учета последуюгцих потерь и т.п. В соответствии со сказанным, вводимые при осреднении канонические газовые потоки могут характеризоваться различным числом параметров. Число это должно быть достаточным для обеспечения равенства в заданном неравномерном потоке и в соответствуюгцем каноническом потоке основных величин, имеюгцих значение в рассматриваемой задаче. [c.27]

Описание неравномерного потока газа посредством только двух параметров 8 и го (или То и ро) дает возможность правильно определять по осредненным параметрам лишь величину энергии, сообгцае-мой единице массы газа, и величину потерь между двумя сечениями канала. [c.27]

При другом широко ирименяюгцемся способе осредпепия заданному неравномерному потоку ставится в соответствие поступательный однородный поток с той же плогцадью сечения Е. Такой поток характеризуется тремя физическими параметрами, например, энтропией, теплосодержанием единицы массы газа и величиной скорости или расхода. Поэтому можно потребовать равенства трех характеристик течения в заданном и в осредненном потоках. Эти три характеристики должны выбираться соответствуюгцими рассматриваемой задаче. [c.28]

При изучении течений в каналах ВРД во многих случаях наибольший интерес представляет знание расхода, подвода энергии и потерь на различных участках тракта двигателя. Развивая и обобгцая указанный выше метод осреднения путем перехода к покою, при переходе к однородному потоку нужно принять равенство в рассматриваемом и осредненном потоках потока энтропии 5", потока полного теплосодержания /о и расхода Q. Описание неравномерного потока газа посредством трех параметров То и ро позволяет правильно определять по осредненным параметрам энергию, сообгцаемую единице массы газа, величину необратимых потерь между двумя сечениями канала и расход газа через канал. [c.28]

Принятие нри осреднении условия равенства (5, /о и 7/ с дальнейшим использованием осредненных параметров для вычисления потерь, что иногда применяется на практике, может приводить к сугце-ственным ошибкам. Действительно, подобное осреднение, равносильное переходу от заданного неравномерного потока к равномерному в [c.28]

Коэффициенты неравномерности и связь параметров на границах раздела фаз с осредненными параметрами. Анализ экспериментальных данных по распределению концентраций и скоростей составляющих смеси но сечению ядра потока (для воздухо-водяных потоков при р 0,1 МПа см. G. Hewitt, N. Hall-Tayloi (1972) для пароводяных потоков при 7 МПа см. П. Л. Кириллов и др. (1973)) показывает, что при турбулентном движении газовой фазы в ядре распределения можно представить в виде степенных функций [c.188]

В этом отношении оказалось плодотворным представить в упрощенном виде сложную структуру потока на срезе сопла неравномерность распределения свести к образованию лишь двух характерных струй-слоев. Первый слой - центральный, или ядро потока, второй слой - перифе жйный, или пристеночный слой. Эти составляющие так называемой модели двухслойного потока продуктов сгорания имеют следующие осредненные параметры , гдеж ЗЕ - [c.56]

При исследовании многих газодинамических проблем часть параметров, имеютттих не основное значение в рассматриваемой задаче, заменяют их осреднен-ными значениями. При этом следует иметь в виду, что при любом осреднении не могут быть сохранены все свойства потока, так как при осреднении часть информации о потоке неизбежно теряется. Осреднение представляет собой замену неоднородного потока однородным при условии сохранения наиболее суш,ественных для обсуждаемой задачи свойств течения. На практике часто приходится, например, рассчитывать газовые потоки в каналах с переменными в сечении параметрами. В ряде случаев эти потоки можно рассматривать как одномерные с некоторыми средними значениями параметров в каждом сечении. При этом возникает задача об осреднении параметров газа в поперечном сечении неравномерного потока. Иногда в качестве средних значений принимают осредненные но площади параметры (скорость, плотность, температура и т. д.). Однако такой подход может привести к заметным ошибкам в смысле соблюдения законов сохранения Ньютона (массы, количества движения и энергии). Поэтому при решении задачи осреднения [c.27]

Анализ результатов траверсирования различными зондами объема камеры энергоразделения позволяет выделить следующие характерные особенности распределения параметров в вихревой трубе с дополнительным потоком. Как и в обычных разделительных вихревых трубах, работающих при ц 1, четко различаются два вихря — периферийный и приосевой, перемещающиеся в противоположных направлениях вдоль оси. Первый — от соплового сечения к дросселю, второй — в обратном направлении. Распределение параметров осредненного потока существенно неравномерно как по сечению, згак и по длине камеры энергоразделения. Радиальные градиенты статического давления и полной температуры уменьшаются от соплового сечения к дросселю, а их максимальные значения наблюдаются в сопловом сечении. Распределение тангенциальных и осевых компонент скорости качественно подобны для различных сечений, однако, количественно вдоль трубы они претерпевают изменения. Поверхность разделения вихрей в большей части вихревой зоны близка к цилиндрической, о чем свидетельствуют пересечения осевых скоростей для различных сечений примерно в одной точке оси абцисс Т= 0,8 (см. рис. 3.9 и 3.10). Это хорошо согласуется с результатами исследований вихревых труб с диффузорной камерой энер-горазцеления, работающих при ц < 0,8, и позволяет в составлении аналитических методик расчета вихревых труб с дополнительным потоком вводить допущение dr /dz = О, а радиус разделения вихрей Tj для этого класса труб считать равным примерно 0,8. Как и у обычных труб, интенсивность закрутки периферийного потока вдоль трубы снижается -> 0), а возвратное при-осевое течение формируется в основном из вводимых дополнительно масс газа, скорость которых на выходе из трубки подвода дополнительного потока имеет осевое направление. По мере продвижения к отверстию диафрагмы приосевые массы в процессе турбулентного энергомассообмена с периферийным вихрем приобретают окружную составляющую скорости. Затухание закрутки периферийных слоев происходит тем интенсивнее, чем больше относительная доля охлажденного потока. Опыты показывают, что прй оптимальном по энергетической эффективности [c.112]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. за рубежом. Зародившееся во Франции техническое (гидравлическое) направление механики жидкости быстро начало развиваться как в самой Франции, так и в других странах. В этот период в той или другой мере были разработаны или решены следующие проблемы основы теории плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах (Беланже, Кориолис, Сен-Венан, Дюпюи, Буден, Бресс, Буссинеск) вопрос о гидравлическом прыжке (Бидоне, Беланже, Бресс, Буссинеск) экспериментальное определение параметров, входящих в формулу Шези (Базен, Маннинг, Гангилье, Куттер) составление эмпирических и полуэмпирических формул для оаределения гидравлических сопротивлений в различных случаях (Кулон, Хаген, Сен-Венан, Пуазейль, Дарси, Вейсбах, Буссинеск) открытие двух режимов движения жидкости (Хаген, Рейнольдс) получение так называемых уравнений Навье — Стокса, а также уравнений Рейнольдса на основе использования модели осредненного турбулентного потока (Сен-Венан, Рейнольдс, Буссинеск) установление принципов гидродинамического подобия, а также критериев подобия (Коши, Риич, Фруд, Гельмгольц, Рейнольдс) основы учения о движении грунтовых вод (Дарси, Дюпюи, Буссинеск) теория волн (Герстнер, Сен-Венан, Риич, Фруд, [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...