Отрыв в диффузоре

Незначительный отрыв потока наблюдается только в диффузоре с 1 = 6° и % == 4 при наличии проставки с / о лг-- Ю (с.м. рис. 1.20, а). Более заметен отрыв потока в диффузоре с 8° и щ 4, где он появляется [c.29]

Области безотрывного течения в диффузорах как пространственных, так и плоских показаны на рис. 1.22. Кривые / и 2 построены по данным. многочисленных опытов [38, 71, 186]. Они разделяют всю область значений 1 / (Л1) на две для безотрывных диффузоров (область /) и отрыв- [c.29]

Местоположение начала отрыва в диффузоре обусловливается не только степенью неравномерности распределения скоростей на входе (величиной оша.ч)- но и характером распределения, аналогично его влиянию на профили скорости в сечениях безотрывного диффузора. При подводе жидкости к диффузору с вытянутым профилем скорости отрыв происходит в сечениях, более близких к входу, чем при подводе потока с равномерным полем скоростей (рис. 1.23, а и б). При вогнутом профиле скорости на входе начало отрыва в диффузоре несколько отодвигается вниз по потоку (рис. 1.23, в). [c.29]

Из рис. 1.20 и 1.21 следует, что отрыв потока в диффузорах с < 40° происходит не по всему периметру сечения. Начинается он в той части сечения, где по тем или иным причинам (несимметрия диффузора, несимметричность профиля скорости на входе и т. п.) скорость потока в пристенном слое меньше, чем в других частях сечения. Однако, как только происходит отрыв потока на одной стороне поверхности диффузора дальнейшее повышение статического давления вдоль диффузора прекращается или ослабляется настолько, что отрыв потока от поверхности на противоположной стороне уже произойти не может. Односторонний отрыв потока обусловливает и несимметричное распределение скоростей по сечениям диффузоров. В симметричном диффузоре с симметричным профилем скорости на входе отрыв потока от стенки возникает попеременно то на одной, то на другой стороне диффузора (см. рис. 1.20, г), что приводит к значительному колебанию скоростей всего потока. [c.31]

ОТ условий входа идр.) НО основным фактором, определяющим отрыв потока, является градиент давления. Наблюдаемые в опытах разнообразные структуры потока в диффузорах обусловлены различными законами изменения градиента давления по длине диффузора и соответствующим положением точек отрыва. [c.352]

Поскольку отрыв потока в диффузоре ведет к резкому возрастанию его гидравлического сопротивления, целесообразно принимать меры для перемещения точки отрыва к выходному сечению. Совокупность способов искусственного перемещения точек отрыва называют управлением пограничным слоем. [c.352]

Опыты показывают, что безотрывные течения в плоских диффузорах ограниченной длины возможны при углах раскрытия, не превышающих 8—10°. Появление отрыва зависит не только от угла раскрытия, но и от ряда других параметров (например, от формы поперечного сечения диффузора, от условий входа и др.) но основным фактором, определяющим отрыв потока, является градиент давления. Наблюдаемые в опытах разнообразные структуры потока в диффузорах обусловлены различными законами изменения градиента давления по длине диффузора и соответствующим положением точек отрыва. [c.386]

Основное назначение диффузоров — постепенно уменьшать скорость потока и, следовательно, восстанавливать давление при наименьших потерях. В диффузорах движение как в ядре потока, так и в пограничном слое значительно менее устойчиво, чем в цилиндрической и тем более в сужающейся трубе. Поэтому в расширяющихся трубах переход ламинарного движения в турбулентное происходит при значительно меньших числах Re, чем в цилиндрических. В цилиндрической трубе при любом характере движения и произвольных числах Re поток никогда не может отрываться от стенки. В диффузорах же такой отрыв может произойти на некотором расстоянии от входа даже при малых углах расширения. [c.367]

В диффузорах нет участка стабилизованного движения. Профили скоростей непрерывно деформируются до тех пор, пока поток не оторвется от стенки. Практически при малых углах расширения отрыв потока будет происходить лишь на очень большом расстоянии от входа. Если при небольшой длине диффузора отрыва не происходит, то диффузор является безотрывным. [c.367]

Постепенное сужение трубы. При движении жидкости в конфузоре (рис. 4.46) скорость потока вдоль трубы возрастает, а давление уменьшается. Так как жидкость движется от большего давления к меньшему, то причин для срыва потока (как в диффузоре) в конфузоре меньше. Отрыв потока от стенки с небольшим сжатием возможен на выходе из конфузора в месте соеди-динения конической трубы с цилиндрической, поэтому сопротивление конфузора всегда меньше, чем сопротивление диффузора с теми же геометрическими характеристиками. Потери в конфузоре также складываются из потерь на постепенное сужение и потерь на трение, т. е. [c.207]

При малых углах конусности диффузора (0/2 < 7°) поток заполняет все сечение, отрыв не возникает и сопротивление диффузора незначительно. При 0/2 = 7 ч- 30° происходит отрыв потока от одной из стенок при этом он носит обычно нестабильный характер, перебрасываясь с одной стороны на другую. Сопротивление диффузора при наличии отрыва потока резко возрастает. При 0/2 = 30 -f- 45° поток в диффузоре отрывается от обеих стенок и сопротивление достигает максимума. С дальнейшим увеличением угла сопротивление несколько уменьшается. Общий характер зависимости коэффициента смягчения диф от угла конусности диффузора круглого сечения виден из рис. 114. Соответствующие числовые значения д ф приведены ниже [c.200]

В отличие от конфузоров, в диффузорах течение направлено в сторону повышенного давления, в результате чего увеличивается толщина пограничного слоя и возможен отрыв потока от стенок с возникновением обратных токов. Это объясняет более низкие значения КПД диффузоров по сравнению с конфузорами. Безотрывное течение в конических диффузорах соответствует углу раскрытия 7<8°, диапазон углов от 8 до 15° является переходным от безотрывного течения к отрывному. [c.91]

Отрыв потока в диффузоре 97, 98 [c.893]

Рис. 4-5. Схема несимметричного распределения скоростей (за коленом и в диффузоре с углом расширения, ирн котором происходит отрыв струи) 4-15]

Утолщение пограничного слоя на входе в диффузор способствует более раннему появлению неустойчивости пристеночного слоя, периодическому срыву отдельных вихрей. Чем больше угол расширения диффузора, тем сильнее это явление, пока при определенных значениях а не происходит полный отрыв потока от стенок. Все это, в свою очередь, повышает общее сопротивление диффузора. [c.188]

Сопротивление плоских диффузоров (расширение сечения в одной плоскости) при одинаковых углах и степенях расширения заметно меньше, чем в диффузорах с расширением сечения в двух плоскостях, и во многих случаях даже несколько меньше, чем в конических. При одинаковых углах и степенях расширения плоские диффузоры соответственно длиннее, чем конические и прямоугольные с расширением в двух плоскостях. Отсюда получается более плавное изменение сечения, меньший градиент давления вдоль потока и слабее отрыв потока от стенок. [c.191]

На практике отрыв турбулентного потока является гораздо более важной проблемой по сравнению с отрывом ламинарного потока, поскольку вследствие увеличения числа Рейнольдса как при увеличении размеров тела, так и при увеличении скорости потока происходит переход от ламинарного режима течения к турбулентному. На переход влияют завихренность набегающего потока, градиент давления, шероховатость поверхности, кривизна тела, теплопередача и сжимаемость. Поток в диффузоре, как правило, турбулентный. Из предыдущей главы следует, что ламинарный поток имеет сильную тенденцию к отрыву, поэтому при ламинарном обтекании чрезвычайно трудно создать большую нагрузку на твердую поверхность при высокой эффективности. Однако турбулентный поток гораздо легче преодолевает положительный градиент давления из-за обмена количеством движения внутри пограничного слоя. Следовательно, для создания больших нагрузок поток должен быть турбулентным. [c.143]

В прошлом много исследований было посвящено турбулентному отрыву при внешнем обтекании тел, например крыльев летательного аппарата, или при внутреннем течении, например в диффузоре. Эти исследования были основаны на теории пограничного слоя. Как будет показано ниже, одной теории пограничного слоя недостаточно, чтобы рассчитать отрыв потока при внутреннем течении, и до сих пор не существует подходящего метода для окончательного расчета отрыва потока в диффузоре. В настоящее время [c.143]

Для управления отрывом можно использовать тонкую центральную продольную перегородку, которая предотвращает отрыв и повышает эффективность коротких диффузоров. В диффузоре возможно также неустановившееся пульсирующее течение. При увеличении угла раскрытия диффузора постоянной длины установившееся течение преобладает до тех пор, пока коэффициент восстановления давления не достигнет максимального значения. Сразу после этого поток становится неустановившимся с интенсивной пульсацией и хаотической завихренностью. Подобные явления неоднократно наблюдались рядом исследователей. [c.178]

В симметричном потоке направляющие лопатки оказывают очень слабое влияние на течение, но, как только возникает и начинает развиваться отрыв, направляющие лопатки вызывают местное увеличение в соответствующих областях течения (фиг. 19, 20). Это оказывает некоторое восстанавливающее действие, которое невозможно в диффузоре без направляющих лопаток. [c.184]

Эффект заполнения зависит главным образом от расположения сетки и коэффициента перепада давления на ней к = Ар/д, причем Ар — разность статических давлений по обе стороны сетки. Когда сетка максимально сдвинута вперед, отрыв может быть устранен путем увеличения к и оптимального заполнения диффузора выше по потоку, однако ниже по потоку отрыв может сохраниться. Когда сетка расположена ниже по потоку, участок заполнения диффузора также находится ниже по потоку. Так как при заданном к потеря эффективности минимальна, если сетка расположена в конце диффузора с малым углом раскрытия, то угол непосредственно перед сеткой может быть увеличен и увеличено отношение площадей. Таким образом, при заданном отношении площадей и значении к наиболее эффективная форма диффузора с сеткой должна иметь малый угол раскрытия, переходящий в большой. Что касается заполнения и отрыва, то несколько сеток в диффузоре любой формы столь же эффективны, как и одна сетка в диффузоре специальной формы. Поэтому при соответствующем числе и положении сеток легче спроектировать диффузор простой формы, чем специальной формы [31] ). [c.212]

В зависимости от угла Ь движение жидкости в диффузоре может быть безотрывным (при 0<8° 1О°) либо может происходить отрыв потока от стенок на части длины диффузора (при lO°<0<5O°- -6O°) или полный отрыв потока от стенок на всей длине диффузора (0>5О°-Ь6О°). Отрыв бывает несимметричным и даже односторонним. [c.191]

При постепенном сужении сечения скорость вдоль трубопровода возрастает, а давление падает.. Отрыв потока от стенок в этом случае возможен только на выходе из конфузора в цилиндрическую часть трубопровода. Поэтому при одинаковых гидравлических характеристиках и размерах местные сопротивления в конфузоре меньше, чем в диффузоре. [c.103]

Рис. 12-19. Допустимое уменьшение скорости внешнего, потока (исключающее отрыв пограничного слон) в зависимости от начального значения числа Рейнольдса Ке в диффузор-иой области течения несжимаемой жидкости.

Во второй задаче в случае точечного источника холода, напротив, казалось бы, ожидаемый отрыв ие происходит. Хотя в этом случае поток жидкости растекается вдоль плоскости от начала координат и, следовательно, замедляется как поток в диффузоре, тем не менее отрыв блокируется подтоком жидкости к стенке в условиях устойчивой стратификации. В результате происходит ускорение внешнего течения и формируется сильная пристенная струя. [c.188]

В диффузорах с углом расширения > 40° поток не может следовать даже по одной из сторон и отрывается одновременно по всему периметру сечения, образуя струйное течение. Отрыв становится более устойчивым, а профиль скорости более постоянным, чем при меньших углах расширения. Опыты показывают (см. рис. 1.21, б), что при углах расширения 1 > 24° отрыв потока начинается у входного сечения диффузора, даже при больших числах Не, когда отрыв турбулентный. Интересно отметить, что неравномерность распределения скоростей, а также отрыв потока в плоском диффузоре наблюдаются не только в плоскости ])асширения, но и в перпендикулярной к ней плоскости, = г /Ь (рис. 1.25). Под плоским диффузором подразумевается диффузор, который расширяется только в одной плоскости. [c.31]

Начиная с данного режима, наблюдается рост потерь полного давления и внешнего сонротивлеиия и снижение коэффициента расхода в диффузоре. Увеличение интенсивности замыкающего скачка уплотнения может привести к тому, что перепад давлений на нем станет выше критического для пограничного слоя и возникнет отрыв последнего, причем вихреобразования вызовут колебания расхода воздуха и местоположения системы скачков. [c.486]

Постепенное расширение трубопровода. Если расширение потока происходит постепенно, тс потери напора значительно уменьшаются. Плавно расширяющийся участок трубы (см. рис. XIII. 10) называется диффузором. При течении жидкости в диффузоре скорость потока постепенно уменьшается, а давление увеличивается. Кинетическая энергия частиц движущейся жидкости уменьшается как вдоль диффузора, так и в направлении от оси к стенкам. Слои жидкости у стенок обладают столь малой кинетической энергией, что не могут преодолевать нарастающего давления, останавливаются и начинают двигаться обратно. При столкновении основного потока с обратными потоками возникают отрыв потока от стены и вихреобразоваийя — явления, которые, как известно, вязаны с потерями н ора. [c.208]

Отрыв пограничного слоя от плавной поверхности требует более детального рассмотрения. Обращаясь к схеме рис. 158, б, необходимо подчеркнуть, что необходимым условием образования точки отрыва С является положительный градиент давления, т. е. движение в сторону увеличивающегося давления Apldx > 0). С подобным явлением мы уже сталкивались при изучении движения в диффузоре в условиях внутренней задачи ( 42). В данном случае положительный градиент давления создается потоком вне пограничного слоя, который считается потенциальным. Для частиц среды, находящихся во внешнем потоке, полная энергия вдоль течения не изменяется, происходит только преобразование кинетической энергии в потенциальную. Иначе ведут себя частицы, движущиеся вблизи стенки, т. е. в пределах пограничного слоя. Вследствие [c.303]

Влияние числа Маха на отражают кривые на рис. 7.5, в, подтверждающие, что в дозвуковом диапазоне скоростей на входе полные потери увеличиваются с ростом М в зоне влажного пара. Характерно, что при больших числах Mi особенно интенсивный рост отмечается при переходе в область влажного пара (примерно в 4 раза). Следует отметить, что графики на рис. 7.5, в относятся к предельному диффузору, имеющему степень расширения п = 6,83 и угол раскрытия уд=13°. Коэффициент при Mi = = 0,843 и /2so>l,10 достигает 65 7о, что дает основания предположить, что в диффузоре реализуется отрыв двухфазного пограничного слоя. Несмотря на уменьшенные продольные градиенты давления, вследствие интенсивной диссипации кинетической энергии в пристенной области профили скоростей пробретают пред-отрывную форму. [c.238]

Рассмотрим результаты исследований потока в непрофилиро-ванном клапане при различных открытиях, перепадах давления и степенях влажности. Распределение давлений по чаше и по образующим диффузора для перегретого и влажного пара при двух отношениях давлений га=Ра1ро позволяет отметить следующие особенности. На перегретом паре вдоль чаши давление падает и достигает минимальных значений в точке 4, затем интенсивно растет между точками 4 я 5. На диффузорном участке происходит отрыв потока от поверхности чаши. На входном участке диффузора давление также снижается и достигает минимальных значений в различных точках в зависимости от режима (ga). Далее следует область подъема давления в расширяющемся диффузоре. По мере перехода к сухому насыщенному и влажному пару перед клапаном характер распределения давлений по обводам чаши и диффузора меняется. Растут относительные давления и уменьшается интенсивность диффузорных участков в точках обвода чаши. Снижается восстановительная способность диффузора, и при высокой влажности (г/о>40 %) восстановление статического давления в диффузоре практически не происходит. Качественно распределение давлений вдоль диффузора сохраняется одинаковым для исследованных режимов (ба). [c.245]

Течение в П. с. оказывает решающее влияние на явление отрыва потока от поверхности обтекаемого тела как во внешних (напр., обтекание крыла), так и во внутренних (напр., течение в диффузоре) течениях. Отрыв происходит в результате совместного действия двух осн. факторов — торможения жидкости в П. с. и воздействия перепада давления. Внутри П. с. скорость жидкости или газа уменьшается и её кинетнч. анергии оказывается недостаточно для преодоления возрастающего давления. В результате вблизи поверхности возникает область возвратного течения, П. с. утолщается [c.664]

При углах расширения диффузоров а>30° влияние прямой проставки перед диффузором начинает резко падать и при а >60° практически исчезает. При очень больших а отрь[в потока начинается уже настолько близко от входного сечения диффузора, что дальнейшее перемещение назад точки отрыва становится, естественно, невозможным. [c.190]

На переходных участках, сопрягающих трубы круглого и прямоугольного сечений (см. диаграмму 5-27), переход потока из осесимметричного в плоский (и наоборот) сопровождается деформацией его в двух взаимно перпендикулярных плоскостях — расширением в одной и сужением в другой [5-84]. В таком сложном потоке. могут одновременно наблюдаться эффекты, присущие как диффузора.м, так и конфузорам. Если длинная сторона прямоугольного сечения больше диаметра круглой трубы (Ь >Во), то могут иметь место ерывные явления, приводящие к большим потерям давления. Поэтому длина и форма переходных участков рассматриваемого типа должны выбираться таким образом, чтобы устранить возможность отрыва или переместить отрыв в область с меньшими скоростями течения. Это можно получить подбором геометрической формы и соответствующих габаритных размеров. [c.207]

Эксперимент показывает, что отрыв в действительности происходит выше по потоку. Уже упоминалось, что метод К. Поль-гаузена не дает достаточно точных результатов в диффузор ной области. Были разработаны более точные методы определения точки отрыва. В точке отрыва пограничного слоя [c.183]

Рис. 14-8. Течение в диффузоре. а — отрыв при- обычных условиях б — предотвращение отрыва путем отсасывания жидкости гга стейках [Л. 4 .

Проблемы отрыва потока в работе Паттерсона рассматриваются лишь косвенно. Качественно отрыв потока в диффузорах исследовал Полцин [34], используя метод визуализации. Воздушный поток можно наблюдать с помощью шлирен-метода [35, 36], или, как его еще называют, метода Теплера, и с помощью теневого метода, или метода Дворжака. Модель двумерного дозвукового диффузора имела прямоугольное поперечное сечение, так как из-за искривления смотрового окна при круглом поперечном сечении были бы невозможны наблюдения с помощью шлирен- [c.174]

Так называемый эффект заполнения сетки достаточен для предотвращения отрыва или же присоединения оторвавшегося потока даже в случае сильно развитого отрыва потока в диффузоре. Заполнение подразумевает использование всего объема диффузора либо вследствие выбора формы диффузора, либо благодаря действию сетки. В этом смысле заполнение означает отсутствие отрыва, поэтому условие заполнения можно определить как подобие распределения скорости в каждом сечении диффузора ее распределению на входе. Согласно исследованию Шубауэра и Шпан-генберга [31], при дозвуковых скоростях отклонение потока сетками к стенкам сопровождается увеличением градиента скорости и напряжения трения на стенке. Процесс обтекания сетки тесно связан с процессами в турбулентном пограничном слое, и сетка может предотвратить отрыв либо за счет увеличения градиента скорости по нормали к стенке, либо за счет уменьшения градиента давления вдоль стенки, либо за счет этих обоих эффектов. [c.212]

Изменение потерь в диффузоре в основном связано с положением точки отрыва по длине диффузора. Г. М. Бам-Зеликовичу (1954) принадлежит несколько иная трактовка этого вопроса. Полагая, что в диффузоре с прямыми стенками отрыв пограничного, слоя всегда возникает во входном сечении, он объясняет разницу в потерях в диффузорах с различными углами раскрытия не различным расположением зоны отрыва по длине диффузора, а различными условиями смешения оторвавшегося пограничного слоя и основного потока. [c.797]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...