Вихревые камеры

В работе [92] предложен механизм возникновения прецессии на основе теоремы Резаля. При этом получено выражение, позволяющее определить частоту прецессии ядра вихря через частоту вращения потока и коэффициент расширения, зависящий от длины расширяющейся области по оси вихревой камеры. [c.147]

С увеличением расстояния от среза вихревой камеры в глубину расширяющейся области частота прецессии уменьшается, по- [c.147]

В выражении (6.10) за определяющую принята скорость жидкости на выходе из тангенциального канала, т. е. окружная составляющая скорости на входе в вихревую камеру. Коэффициент К представляет собой в некотором смысле формпараметр, учитывающий влияние особенности геометрии устройства на теплоот- [c.287]

При подаче жидкого топлива —i керосина через струйную форсунку, размещенную в сопловом вводе, совместно со сжатым воздухом в вихревой камере образуются три характерные области (рис. 7.5). Первая 1 — относительно прозрачная, расположенная непосредственно у соплового ввода протяженностью 7 = 1,5-5-3 калибра. Величина ее возрастает с увеличением коэффициента избытка воздуха. [c.312]

Рис. 7.6. Смесеобразование в вихревой камере

Рис. 7.1S. Эффекты подогрева в вихревой камере в зависимости от давления (а) и температуры (6) на входе

Типичная конструкция вихревого воспламенителя показана на рис. 7.3. Вихревая камера / выполняет функции жаровой трубы, в которой происходит частичное, а на некоторых режимах и полное сжигание топливо-воздущной смеси. Сжатый воздух поступает через сопловой ввод 2 закручивающего устройства в полость [c.327]

Основные геометрические параметры вихревого воспламенителя связаны с диаметром вихревой камеры определенными эмпирическими соотношениями. Расчетные значения геометрических параметров вихревого воспламенителя по известному D [c.346]

Предварительный подогрев жидкого топлива, интенсифицирующий испарение, позволяет получить в вихревой камере гомогенный состав, существенно облегчающий запуск и высокую устойчивость работы при сравнительно высокой полноте сгорания топлива Т1 = 0,99(9). Техническая характеристика горелочного устройства окислитель — сжатый воздух (давление — 0,1-0,6 МПа, расход 10,0 < С < 20 г/с), топливо (природный газ, керосин, дизельное топливо, отработка), расход G= 2- -3 г/с. Система подачи топлива — вытеснительная по магистрали, соединяющей горелку с вытеснительным бачком. Запуск горелки осуществляется открытым факелом через специальные продувочные окна. [c.351]

Угол установки трубки приемника вихревой камеры (рис. 8.14) может быть найден из уравнения (8.10) с учетом геометрических характеристик. [c.387]

Отношение аксиальной и тангенциальной составляющих скорости капли, находящейся в закрученном потоке в вихревой камере равно тангенсу угла входа а [c.387]

МИ ЖИДКОСТИ, то отчетливо видно, как газовый шнур на срезе выхода из вихревой камеры приобретает расплывчатые очертания. Рассматривая эту расплывчатость в мигающем свете стробоскопа, можно обнаружить, что ядро вихря совершает винтовое по расходящейся спирали сателлоидное движение вокруг оси вихревой камеры, причем число оборотов ядра вихря пропорционально угловой скорости жидкости. Аналогичные результаты получаются при импульсной подкраске ядра вихря. Первое описание эксперимента дано в работах [92]. Расходящаяся спираль ядра хорошо видна на рис. 3.36. [c.146]

Рис. 3.36. Прецессируюшая вращающаяся струя а — схематическое изображение 1— ось вихревой камеры 2— область формирующего патрубка 3— область расщирения 4— область турбулентного распада вращающейся струи б — фотография, полученная теневым способом

Сжатый воздух из магистрали через патрубок 1, силикагелевый осушитель 2, теплообменник 3 подается на вход в сопловой ввод закручивающего устройства вихревой трубы 4. Охлажденный в вихревой трубе 4 поток через отверстие диафрагмы 5, щелевой диффузор 6 поступает в камеру холода 7, где осуществляет необходимый теплосъем от охлаждаемого объекта. Из камеры холода 7 через кольцевую полость 5 и второй контур теплообменного аппарата отработавший охлажденный поток отсасывается эжектором 9 в атмосферу. В качестве активного газа в эжекторе 9 используется подогретый поток, истекающий из вихревой трубы. Режим работы вихревой холодильной камеры ХК-3 регулируется изменением относительной доли охлажденного потока с помощью регулировочной иглы 10, управляемой сектором 11. Охлаждаемый вихревой камерой объем тщательно изолируется крышкой 12, снабженной резиновым уплотнением и зажимным винтом. Вакуум в холодильной камере, создаваемый эжектором, способствует повышению поджатия крышки и надежности уплотнения. Наличие в замкнутом объеме холодильной камеры под теплообменным аппаратом 3 [c.234]

Кондиционеры КВ-2-400 и КВ-3-400, предназначенные для душирования кабины машиниста, не требуют специальной очистки воздуха от масла и капельной влаги. Это обусловлено тем, что каналы отвода охлажденного потока в устройствах, соединяющих предшествующую ступень расширения с последующей, выполнены в виде пластинчатых рекуперативных противоточных теплообменников — рефрижераторов, размешенных в канале отвода охлаждаемого воздуха. В рабочую зону машиниста подается чистый воздух из вентиляционной системы после охлаждения на сребренной поверхности теплообмена рефрижераторов (летний режим) либо после подогрева на наружном оребрении поверхности камер энергоразделения (зимний режим). Число вихревых камер удваивается при переходе к каждой последующей ступени. Во второй и последующих ступенях используется коллективное оребрение камер энергоразделения в виде пакетов теплопроводных пластин с соосными отверстиями, число которых соответствует числу вихревых труб. [c.280]

Разнообразное применение вихревых труб с щелевым или изо-градиентным коническим диффузором, исследованным В.Т. Во-ловым [43, 44], в некоторых случаях основано на отводе энергии в виде тепла от осесимметричных деталей конструкций, размешенных в приосевой зоне камеры энергоразделения [40, 112, 116, 120-122]. Интенсивность процессов определяется тепломассообменом в вихревой камере, степенью турбулентности и глубиной разряжения на оси самовакуумирующейся вихревой трубы [99, 118]. [c.302]

Ловушка работает следующим образом. При запуске сжатый воздух из источника высокого давления подается по линии 6 прямого потока в вихревую камеру 9, причем вход воздуха в камеру имеет тангенциальный характер. В результате в камере 9 образуется сильно закрученный поток, перемещающийся в направлении щелевого диффузора 10. В процессе энергоразделения по аналогии с работой самовакуумирующейся вихревой трубы на оси камеры создается зона относительного разряжения со сравнительно низкой температурой. [c.306]

Рис. 7.4. Прозрачные модели вихревых горелок и схемы течения потоков в них а — с центробежной форсункой б — с прямоструйной форсункой в — малогабаритный с прямоструйной форсункой 1 — закручивающее устройство 2 — вихревая камера 3 — перфокамера 4 — форсунка 5 — имитация свечи

Рис. 7.5. Визуальные исследования струхтуры течения при движении двухфазного потока в вихревой камере гормки

С увеличением коэффициента избытка воздуха а протяженность третьей области уменьшается (см. рис. 7.5). Вторая зона смещается к свече зажигания практически сохраняя свои размеры в щироком диапазоне изменения а. Оптически неплотная область 1 при этом несколько возрастает. Такое перераспределение характерных областей объясняется ростом уровня окружных скоростей, интенсивности сдвиговых скоростей, повыщением объемной плотности кинетической энергии в вихревой камере. Сепарация крупных капель протекает более интенсивно и оканчивается в сечении, расположенном на более близком от свечи зажигания расстоянии. Такой же эффект вызывает и увеличение давления на входе в сопловой ввод. [c.314]

Для снижения температуры самовоспламенения необходимо предельно повысить эф кты подогрева масс газа, достигаемые в локальных областях, расположенных в зоне размещения перфокамеры. В обычных конструкциях вихревых энергоразделителей безразмерные эффекты подогрева 0 = Т /Т не превышают 1,4. Специальным образом спрофилированная геометрия вихревой камеры однорасходного вихревого энергоразделителя, предназначенного для организации самовоспламенения (рис. 7.14), позволила заметно повысить эффекты подогрева. Результаты холодных продувок оптимизированного по геометрии профиля вихревой камеры (рис. 7.15) показывают, что на некоторых режимах эффекты подогрева достигали практически 60% температуры сжатого газа на входе в сопловой ввод устройства. Падение эффектов подогрева с ростом температуры на входе обусловлено [c.325]

Вихревые воспламенители, создавая в вихревой камере с помощью эффектов перераспределения энергии зоны с существенно повыщенной на 50—60% исходной температурой, могут обеспечить надежный устойчивый самозапуск и запуск основной камеры сгорания при работе на вязком топливе (типа керосин Т-6) [c.329]

Высота соплового ввода h = yfFjln, где п — число каналов соплового ввода. Ширина соплового ввода S= FJnh. Относительную длину вихревой камеры рекомендуется выбирать в пределах 3 < / < 9. Если позволяют условия размещения для достижения возможно больших эффектов в подогрева топливо-воздушной смеси, длину вихревой камеры следует увеличить до 7 < 1 < 9. [c.338]

На начальном этапе расчета воспламенителя по известному допустимому расходу определяют расход основного топлива, подаваемого через форсунку в вихревую камеру или в перфокамеру [c.339]

Основу конструкции вихревого горелочного устройства технологического назначения составляет вихревое форсуночное устройство, обеспечивающее высокое качество распыла по мелкости капель и равномерности факела, выполненная в виде усеченного конуса, ограниченного с торцев полусферической крышкой 3 и соплом-диафрагмой 5, соединенных между собой корпусом вихревой камеры 4. Диафрагма 5 снабжена центральным соплом 6, из которого происходит истечение факела продуктов смесеобра- [c.350]

Время выхода на рабочий режим Тза уска - 10 с. Диапазон устойчивой работы по срыву 0,3 а < 8,0, где а — коэффициент избытка воздуха (рис. 7.27). Из условия достижения необходимой температуры на входе в закручивающее сопловое устройство го-релк1 длина стабилизирующего спирального устройства составляет = 40,0-50,0, где = al d — относительная длина спирали d — минимальный размер вихревой камеры — длина витка — диаметр спирали d = (2-3)d . [c.352]

Вихревые плазматроны или плазмотроны с вихревой стабилизацией плазменного жгута известны давно, и их характеристики можно найти в изданных зарубежных и отечественных монофа-фиях. Однако устройства, генерирующие поток плазмы заданных параметров, целенаправленно использующие характерные особенности эффекта Ранка, впервые были описаны в 1992 г. [148]. Особенность таких устройств — это уже отмеченное ранее естественное конвективно-пленочное охлаждение корпусных элементов подаваемым через сопло закручивающего устройства потоком интенсивно закрученного газа, перемещающегося от сечения соплового ввода к противоположному концу вихревой камеры плазмотрона в виде квазипотенциального периферийного вихря. Одновременно осуществляя аэродинамическую стабилизацию, вихревые плазмотроны на базе вихревых энергоразделителей Ранка позволяют заметно повысить интенсивность повышения температуры плазменного факела при увеличении коэффициента теплоотдачи. Термический КПД в опытах составлял 85 94% [c.353]

Возможность эффективной тепловой зашиты корпусных элементов от больших тепловых потоков успешно используется и при создании экспериментальных СВЧ плазмотронов [64]. Схемы СВЧ плазмотронов с предполагаемыми картинами течений при прямоточно-вихревой и возвратно-вихревой стабилизации плазмы показаны на рис. 7.30, а на рис. 7.31 показана зависимость мощности плазменного СВЧ излучения поглощаемого разрядом, и тепловой мощности fV , вьшеляюшейся в контуре охлаждения плазмотрона. Результаты опытов приведены в виде зависимости доли тепловых потерь WJW от удельного вклада энергии в разряд У = WJG, где G — расход плазмообразуюшего газа — азота. Результаты численного моделирования показаны на рис. 7.32,а — для традиционной прямоточно вихревой стабилизации и на рис. 7.32,6 — для случая с возвратно-вихревой стабилизацией. В первом случае рабочее тело — плазмообразующий газ — азот в виде закрученного потока подается в разрядную камеру, а во втором случае он подается в дополнительную вихревую камеру со скоростями 100 м/с ((7= 1 г/с) и 225 м/с ((7= 1,5 г/с), соответственно. По мнению автора работы [64] возвратный вихрь сжимает зону нагрева, предохраняя стенки камеры плазмотрона от перегрева. Основная часть газа проходит через разрядную зону, а размер зоны рециркуляции незначителен. В традиционной схеме (см. рис. 7.32,а) входящий газ смешивается с циркулирующим потоком плазмы и основная часть газа проходит мимо разряда вдоль стенок кварцевой трубки. Судя по приведенным модельным расчетам, схема с возвратно-вихревой стабилизацией позволяет снизить максимально достижимую температуру нагрева корпусных элементов примерно в 2,5 раза. Наиболее нагретая часть область диафрагмы, непосредственно примыкающая к отверстию имеет температуру 1400 К. Таким образом, использование возвратно-вихревой стабилизации плазмы позволяет изготовить СВЧ плазмотрон неохлаж-даемым из кварцевого стекла. Дальнейшее моделирование течения [c.356]

Расчеты показывают, что при реализуемых степен51х закрутки потока в вихревой камере поверхностная сила пренебрежимо мала по сравнению с центробежной силой и силой Стокса. Тогда с учетом радиального фадиента давления и изменения кинематических параметров по радиусу запишем изменение равнодействующей сил, действующих на каплю, в дифференциальном виде [c.385]

Уравнение (8.12) позволяет рассчитать угол ввода газожидкостной смеси в вихревую камеру, позволяюший для камеры с радиусом и длиной L обеспечить полную сепарацию капель на стенке, чьи диаметры больше некоторого критического значения [c.387]

Значения для Гц взяты из [162] и соответствуют минимальному радиусу капель жидкой фазы в условиях топливного факела для большинства центробежных форсунок. Решение (8.12) при отмеченных данных дает а = ar sin 0,32, т. е. а = 19°. Необходимая из расчета степень закрутки, обеспечивающая сепарацию всех капель размером d> d = 1,2 10" м, будет обеспечена для и = 40 м/с, если угол установки патрубка отбора пробы составит с осью вихревой камеры угол а = 19°. [c.388]

Гарантированный отбор сконденсированной жидкой фазы с боковой поверхности вихревой камеры возможен лишь при отсутствии подсоса парогазожидкостной смеси, когда приемное отверстие сконденсированной фазы полностью покрыто жидкой пеленой. Из анализа расходов для обеспечения этого условия необходимо соблюсти отношение площади проходного сечения, отверстия отбора жидкой фазы F и площади подвода диагностируемой парогазожвдкостной смеси /J, [c.389]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...