Диффузоры положительный градиент давления

Совокупное действие положительного градиента давления и поверхностного трения встречается при обтекании выпуклых цилиндрических тел, течениях в расширяющихся каналах (диффузорах), при обтекании разнообразных выступов, изгибов и изломов стенок. В этих случаях возникают отрывы пограничного слоя, приводящие к перестройке течения, которое становится резко отличным от течения идеальной жидкости вблизи тех же поверхностей. [c.350]

Течение в расширяющемся канале (диффузоре) при отсутствии отрывов сопровождается возрастанием давления и замедлением течения, Рхли угол раскрытия диффузора мал, то мал и положительный градиент давления. Он может оказаться недостаточным для появления отрыва на заданной длине диффузора, и течение вязкой жидкости в таком канале сохраняется безотрывным (см. рис 6 30, а). [c.351]

Совокупное действие положительного градиента давления и поверхностного трения встречается при обтекании выпуклых цилиндрических тел, течениях в расширяющихся каналах (диффузорах), при обтекании разнообразных выступов, изгибов и изломов стенок. Во всех этих случаях возникают отрывы погранич- [c.384]

В диффузорах происходит частичное преобразование кинетической энергии потока в потенциальную. При этом поток формируется при положительных градиентах давления, что является наиболее важной особенностью диффузорных течений. В диффузорах генерируется повышенная турбулентность, могут возникать отрывы пограничного слоя и в следствие периодического перемещения точки отрыва — пульсации параметров и скоростей большой амплитуды. Хорошо известно, что диссипация кинетической энергии в диффузорах оказывается существенно большей, чем в соплах. [c.231]

Область, прилегающая к горлу диффузора, характеризуется наличием положительного градиента давления. Влияние размера горла является здесь уже весьма суш,ественным. Чем меньше д, тем больше значение в точке максимума и тем больше смещ,ается он вверх по потоку кроме того, положительный градиент возрастает, а начало интенсивного подъема давления смещается в глубь камеры смешения. [c.127]

Опытные данные, представленные на рис. 7.3, получены при противодавлении, равном атмосферному. По этой причине в горле диффузора вслед за участком с положительным градиентом давления сначала наблюдается падение давления р , а затем последующие пики давления, что свидетельствует о наличии системы скачков. По мере повышения противодавления завершающий скачок смещается вверх по диффузору к горлу, пока не сольется с первым скачком, начинающимся в камере смешения перед горлом. При этом распределение давления в камере смешения остается неизменным, и аппарат работает устойчиво. Дальнейшее повышение противодавления способствует восстановлению давления в объединенном скачке с уменьшением его глубины, но это изменение не затрагивает начальную зону скачка (до первого максимума Рк), кривая давления на этом участке практически не изменяется вплоть до срыва. [c.127]

Пограничный слой отрывается от стенок (см. рис. 5-1) под воздействием положительного градиента давления вдоль диффузора, возникающего вследствие падения скорости при увеличении поперечного сечения (согласно уравнению Бернулли). [c.184]

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]

Применение интегрального уравнения количества движения в форме (2-39) для расчета турбулентного пограничного слоя в плоскопараллельном потоке с большими положительными градиентами давления (на набегающих поверхностях подъемных профилей, в диффузорах и др.) приводит к неудовлетворительным результатам. Такие пограничные слои характеризуются тем, что статическое давление на их внешней границе не равно статическому давлению на обтекаемой поверхности. Объяснение этому явлению дано в [Л. 170]. Показано, что в неравновесных пограничных слоях с сильными положительными градиентами давления нельзя пренебрегать нормальными турбулентными напряжениями. Они оказывают существенное влияние на выходные характеристики пограничного слоя. Чтобы учесть это влияние, необходимо правую 414 [c.414]

Передача давления через пограничный слой объясняет происхождение отрыва пограничного слоя от поверхности тела ири возрастании давления по потоку (крылово профиль с положительным градиентом давления или диффузор). В самом деле, при движении в сторону повышающегося давления поток иод-торм, живается. Так как кинетическая энергия потока по сечению пограничного слоя изменяется, то под влиянием возрастающего [c.199]

Течение газа в диффузоре характеризуется положительными градиентами давления, наличие которых создает условия для интенсивного Нарастания потра.нично-го слоя и- В ряде случаев отрыва потока от стенок. [c.382]

Отсюда следует, что наибольшие изменения при переходе к сжимаемой жидкости происходят вблизи входного сечения диффузора, где безразмерная скорость М имеет наибольшее значение. Эти изменения сводятся в первую очередь к тому, что в подводящем конфузоре увеличиваются отрицательные градиенты давления, а на входном участке диффузора растут положительные значения величины dp/dx и, следовательно, возрастает вероятность отрыва потока вблизи входного сечения. Кроме того, отрыву способствуют и те изменения в структуре пограничного слоя, которые наблюдаются при больших дозвуковых и околозвуковых скоростях в подводящем конфузорном канале. На [c.274]

Как уже указывалось ранее ( 1 — 2 гл. VII), такое большое различие между конфузорными и диффузорными каналами определяется влиянием пограничного слоя, свойства которого при положительном (диффузор) и отрицательном (конфузор) градиентах давления суш ественно различаются. [c.602]

Важное требование к конструкции диффузоров заключается в том, чтобы обеспечить положительный продольный градиент давления достаточно малым по величине с целью избежать отрыва пограничного слоя и интенсивного вихреобразования. В противном случае возникающие в связи с этим потери энергии, соизмеримые с потерями в скачках уплотнения, могут значительно снизить эффективность диффузора. [c.12]

Увеличение поперечного сечения по длине диффузора обусловливает уменьшение средней скорости течения и, согласно уравнению Бернулли, повышение статического давления. Таким образом, вдоль диффузора устанавливается положительный градиент давления, вызываюгций силу, которая направлена против основного течения. Статическое давление, повышающееся вдоль диффузора, одинаково по всему поперечному сечению, включая область, непосредственно прилегающую к стенке, тогда как скорости распределены по сечению неравномерно и снижаются до нуля у стенки. Вследствие того, что по длине диффузора скорость течения продолжает уменьшаться, при определенных значениях и возникает состояние, при котором запас кинетической энергии потока в пограничном слое становится недостаточным для преодоления давления, характеризующегося положительным градиентом, и поток отрывается от стенок (рис. 1.21, а). [c.27]

Дальнейшее увеличение числа Ре характеризуется тем, что происходит турбулизация гечения в оторвавшемся пограничном слое. В соответствии с этим профиль скорости в слое становится полнее, т. е. оторвавшийся пограничный слой начинает расширяться в сторону стенки диффузора, что в итоге снова приводит к присоединению слоя к стенке. Однако при положительном градиенте давления турбулентный пограничный слой отрывается от стенки, но уже дальше по потоку, поэтому зона турбулентного отрыва получается значительно меньше зоны ламинарного отрыва. [c.30]

Жидкость, заторможенная в пограничном слое, в некоторых случаях не прилегает по всей обтекаемой поверхности тела в виде тонкого слоя. Таким особым случаем является движенпе вязкой жидкости вдоль стенки против нарастающего давления во внешнем потоке (течение в диффузоре). Как показывают результаты многочисленных опытов и теоретические оценки ( 2), давление остается постоянным иоиерек пограничного слоя, следовательно, продольный градиент давления, который имеется во внешнем потоке, оказывает влияние на весь пограничный слой. Если положительный градиент давления достаточно велик, то слои жидкости, прилегающие непосредственно [c.282]

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]

Опытные данные показывают, что при скоростях двухфазного потока большой влажности, превосходяш,их местную термодинамическую скорость звука, процесс восстановления в диффузоре суш,ественным образом отличается от восстановления давления в однофазных потоках. Это различие связано с наличием зоны весьма больших положительных градиентов давления и плотности (далее эта зона называется просто скачком), в которой происходит конденсация паровой фазы. [c.130]

Экспериментальное изучение влияния положительного градиента давления на турбулентность в канале и пограничном слое крайне осложнено тем, что поток подчас находится в неравновесном состоянии. Как указывает Дёнх [1], получение простейших равновесных течений возможно лишь в таких каналах, в которых распределения скоростей в каждом сечении по потоку подобны. Изучение таких равновесных течений способствует решению многих практических задач, в которых состояние потока изменяется от параллельного течения (нулевой градиент давления) до точки отрыва. Полное подобие распределений скоростей по потоку достигается только тогда, когда число Рейнольдса и соответствующий безразмерный градиент давления не зависят от х Для вполне развитых потоков в слабо расходяш емся канале, где градиент давления обусловливается изменением сечения канала, постоянство R достигается использованием плоского диффузора. Исследованием течений в плоских расширяющихся каналах занимались в свое время Дёнх [1] и Никурадзе [2], которые измеряли лишь профили средних скоростей. К тому же сомнительно, что в этих работах поток был равновесным. Клаузер [3] исследовал равновесные пограничные слои с положительным градиентом давления. Как и для конического диффузора, в этом случае имело место изменение числа Рейнольдса [21] по потоку. [c.373]

Условия входа во всасывающий патрубок, входной участок которого помещен на твердой поверхности (крыле самолета, капоте авиадвигателя, фюзеляже вертолета, корпусе судна, крьпие вагона и т. п.), зависят от отношения скорости на входе в патрубок или, что то же, скорости на выходе из патрубка к скорости набегающего потока (скорости полета, движения судна, вагона) В случае, когда площадь входа подобрана так что при данном расходе через патрубок отношение меньше единищ.1, наблю дается торможение (расширение) струи, сопро вождаемое возрастанием статического давления Образование положительного градиента давления вдоль струи при наличии сравнительно толстого пограничного слоя на твердой поверхности приводит (как в обычном диффузоре с твердыми стенками) к отрыву потока от этой поверхности (рис. 3-9, д). Чем больше градиент давления и, следовательно, чем меньше отношения тем интенсивнее отрыв и больше потери давления при входе в патрубок. [c.120]

Чтобы получить оптимальную конструкцию диффузора, нужно поместить короткую лопатку в плоскости симметрии вблизи горла угол раскрытия канала, образованного стенкой и лопаткой, должен быть равен 7° длина лопатки должна вычисляться с учетом геометрии диффузора при больших скоростях течения в диффузоре не должны возникать области течения со скоростью, близкой к скорости звука. Применение в диффузоре с большим суммарным углом раскрытия (30° и более) направляющих лопаток позволяет увеличить коэффициент восстановления давления от 0,38 (без лопаток) до 0,70 путем уменьшения области отрыва потока и выравнивания профиля скорости на выходе из диффузора Можно упомянуть следующие свойства направляющих лопаток в качестве доказательства, что одной только теории пограничного слоя недостаточно при определении параметров отрыва при внут-ренне.м течении. Например, если поместить в диффузор короткие лопатки, отрыва не произойдет, хотя положительный градиент давления удваивается но величине на стенках в сечениях, закрытых лопатками. И, наоборот, в диффузоре без лопаток при вдвое меньшо-м положительном градиенте давления, чем в диффузоре [c.182]

Привлекательность использования МГД эффектов для управления газодинамическим течением связана с возможностью целенаправленно изменять величину и направление МГД силы воздействием на поток магнитного и электрического полей. Однако при этом происходит перестройка всего течения, возникают зоны с большим положительным градиентом давления на стенках канала и отрыв пограничного слоя. Поэтому в 1960-70-х гг. исследование МГД пограничных слоев стало актуальной задачей. В ЛАБОРАТОРИИ получены основополагающие результаты в указанном направлении. А. Б. Ватажиным ([21 и Глава 12.2) рассмотрено течение в плоском диффузоре при наличии магнитного поля, создаваемого током, протекающим в вершине диффузора перпендикулярно плоскости течения. Диффузорное течение несжимаемой жидкости характеризуется наличием положительного градиента давления, приводящего при достаточно больших числах Рейнольдса или углах раскрытия диффузора к возникновению обратного гидродинамического течения. Магнитное поле позволяет предотвращать развитие таких течений. [c.518]

Диффузориое течение, или течение с положительным градиентом давления вдоль потока, — это течение, в котором давление возрастает вдоль потока. [c.81]

Отрицательное влияние пограничного слоя на эффективность неголовных диффузоров значительно сильнее, чем на эффективность лобовых. Проникновение пограничного слоя, нарастающего на фюзеляже, в диффузор может привести к большим потерям давления вследствие отрыва пограничного слоя под действием положительного градиента давления. Поэтому при применении неголовных диффузоров, как правило, предусматриваются устройства для управления пограничным слоем, о необходимости которых свидетельствуют следующие экспериментальные данные. При испытаниях полукруглого диффузора [2] при Мн=1,88 вследствие потерь, вызванных проникновением пограничного слоя на фюзеляже внутрь входа, коэффициент огд получился равным 0,715, в то время как при Наличии управления пограничным слоем сгд этого диффузора может равняться 0,89. Для плоского диффузора во время испытаний при Мп=2,9 [9] получены следующие максимальные значения коэффициентов 0д без отсоса пограничного слоя 0,6, с отсосом пограничного слоя 0,7 (теоретическое значение огд для этого диффузора при и=2,9 равно 0,757). Однако введение системы управления погра иичным слоем приводит к возникновению дополнительного сопротивления, которое необходимо учитывать при оценке эффективно-" и диффузора и двигателя в целом. Величина дополнительного [c.75]

Было проведено также большое число экспериментальных исследований, имевших целью либо накопление данных о гидравлическом сопро тивлении Каналов различной формы (см. монографии И. Е. Идельчика, 1954 А. Д. Альтшуля, 1962, и др.), либо изучение структуры пограничного слоя в каналах с положительным и отрицательным градиентом давления (Н. М. Марков, 1955, и др.), либо, наконец, изучение влияния начальной неравномерности (О. Н. Овчинников, 1955 И. Е. Идельчик, 1954) и начальной турбулентности потока (В. К. Мигай, 1966 И. Т. Швец, Е. П. Дыбан и др., 1960) на характеристики течения в каналах и трубах. Одно из первых исследований структуры потока в плоском диффузоре было проведено А, Н. Ведерниковым еще в 1926 г. А. И. Лашков (1962) на основе экспериментального исследования серии конических диффузоров установил, что при больших углах раскрытия возможна реализация режима течения, характеризуемого кризисом сопротивления, подобно тому как это имеет место для плохо обтекаемых тел. Аналогичный результат ранее был получен И, Е. Идельчиком при исследовании течений в коленах (1953). [c.798]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...