Течение закрученного потока в цилиндрическом канале

ТЕЧЕНИЕ ЗАКРУЧЕННОГО ПОТОКА В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ КАНАЛЕ [c.31]

В предыдущей главе были рассмотрены общие закономерности развития закрученного потока в цилиндрическом канале длиной 150 диаметров. Такая длина была достаточной, чтобы проследить трансформацию характеристик закрученного течения вплоть до практического вырождения эффектов начальной закрутки и перехода к закономерностям осевого течения. В технических устройствах используются каналы различной относительной длины. В связи с этим представляет интерес зависимость структуры закрученного потока и других его характеристик от длины канала. Эта зависимость выявлена на основе экспериментального исследования распределения скоростей и давлений в каналах с длиной от 14 до 150 диаметров при различной интенсивности закрутки. [c.59]

Уравнения (5.32)... (5.34) могут быть использованы для получения конкретных расчетных соотношений при течении закрученного потока в условиях различных "возмущающих факторов (неизотермичность, вдув, продольный градиент давления и т. д.). В качестве примера рассмотрим предельный относительный закон трения при неизотермическом течении в непроницаемом цилиндрическом канале. В этом случае уравнения, полученные в [ 52], приобретают следующий вид [c.120]

Анализ профиля осевой скорости показывает, что закрученное течение в цилиндрическом канале представляет собой сложный поток с непрерьшным характером изменения локальных параметров по сечению канала. Такой поток содержит элементы более простых типов течения — область пристенного течения, приосевую область обратного течения или провал осевой скорости и расположенную между ними зону циркуляционного течения. Для таких потоков модель расчета пограничный слой невязкий поток является неприменимой. [c.40]

В случае установившегося осесимметричного закрученного течения в цилиндрическом канале размер вихря будет увеличиваться вниз по потоку, и на некотором участке канала можно полагать, что вихрь имеет ядро постоянного размера е (см. табл. 3.1, модель III). Поле скорости, соответствующее этой модели, записывается как [c.156]

С целью интенсификации теплообмена в цилиндрических каналах устанавливаются завихрители, представляющие собой скрученную в виде винта металлическую ленту. Подобного рода турбу-лизаторы оказывают существенное влияние на поток, приводя к изменениям распределения скоростей, давлений и напряжений, действующих в жидкости. В этом случае структура потока вязкой жидкости может быть представлена двумя зонами спиральным ядром с видоизмененным эффектом вторичной циркуляции и закрученным течением в пограничном слое. [c.59]

При поступательно-вращательном течении жидкость одновременно с движением вдоль оси цилиндрической трубы враш,ается вокруг оси трубы. Такого рода движение жидкости (его называют также закрученным потоком) образуется, например, при вводе потока в трубу через тангенциальные, т. е. касательные к внутренней поверхности трубы, каналы (рис. 9.3) и встречается на практике в различного рода центробежных устройствах — центробежных форсунках, проточных центрифугах, центробежных холодильниках и т. п. [c.294]

Необходимая система уравнений может быть получена непосредственно из (4.1) и (4.2) путем перехода к цилиндрической системе координат. Расчеты с использованием указанных уравнений при соответствующих граничных условиях позволяют проанализировать особенности закрученных течений с переходом через зону Вильсона. К ним относятся 1) смещение этой зоны по потоку при переходе от корневого обвода к периферийному, что объясняется радиальными градиентами температур и давлений 2) более резкое изменение термодинамических параметров, скоростей и углов по радиусу и вдоль канала 3) смещение прикорневой области отрыва и возвратных течений по каналу. Особенно важно, что благодаря флуктуационному механизму конденсации изменение пульсационных характеристик потока вначале происходит в корневых сечениях, где температуры пара ниже, чем в периферийных только на значительных расстояниях от входного сечения фиксируется снижение амплитуд пульсаций вблизи периферии. [c.177]

В настоящее время используются различные типы вихревых усилителей, отличающиеся в основном способом подвода потока питания в рабочую камеру и конструкцией выхода. Первый из предложенных вихревых усилителей имел несимметричный радиальный подвод потока питания и тангенциальный (через специальные сопла) —потока управления (рис. 135, а). В таком элементе при подаче потока управления поток питания отклоняется и затем притягивается к цилиндрической стенке. В плоской цилиндрической камере усилителя возникает закрученное течение с характерным распределением давления в поперечном сечении камеры (рис. 135,6). Давление на выходе камеры ра. С увеличением расхода управления возрастает давление ри на цилиндрическую стенку камеры. Если давление торможения рп. в канале питания поддерживается при этом постоянным, то увеличение расхода управления Qy приводит к уменьщению расхода питания Qa. Возможен предельный случай, когда канал питания оказывается запертым, т. е. расход питания становится равным нулю. При этом расход на выходе усилителя будет равен расходу управления, который назовем запирающим расходом Qyз. Очевидно, минимальный расход через вихревой усилитель в процессе его работы равен запирающему расходу. [c.289]

Анализ первичных данных по течению закрученного потока в цилиндрическом канале показывает, что абсолютные значения па-раме1ра продольного градиента давления в области пристенного те- [c.187]

Анализ структуры и особенностей развития закрученного течения, выполненный в этой главе, основан на фундаментальном опытном исследовании полей < коростей и давлений в цилиндрическом канале, в условиях начальной закрутки потока аксиально-лопаточными завихрителями. Скоростные характеристики потока измерялись термоанемометрической аппаратурой, давление — миниатюрными трехканальными пневмометрическиьш зондами. Координатное измерительное устройство имело две степени свободы, точность радиального перемещения датчиков составляла 0,01...0,02 мм. №мерительные сечения находились на расстояниях 1, 4, 7, 10, 20, 40, 60, 80, 100,120 и 145 диаметров от источника закрутки. Исследовалось воздушное изотермическое течение при Ее = 5 10 . ..1,5 10. [c.32]

Более общий случай расчета гидравлического сопротивления цилиндрических каналов различной относительной длины с ди-aiфpaгмиpoвaниeм выходного сечения является достаточно сложным для расчета. В этом случае необходимо иметь сведения о величине гидравлических потерь в диафрагмах различной формы и длины при течении закрученных потоков. Эти данные в настоящее время практически отсутствуют. [c.140]

Рассмотренное выше влияние диафрагмирования на макроструктуру закрученного потока тесным образом связано с изменением в структуре осредненного течения. Известно (см. гл. 3), что в приосевой зоне конического канала (диафрагмы) закрученный поток испытьшает сильный разгон, что приводит к ускорению потока в приосевой и центральной областях цилиндрического канала и образованию радиальных течений, направленных к оси канала. Под воздействием ускорения, которое с ростом интенсивности закрутки захватьшает все большую часть сечения, и происходит уменьшение интенсивности продольных пульсаций в канале. [c.84]

Распределение статических давлений по радиусу в диффузор-ном канале с начальным цилиндрическим участком показывает характерное для закрученных потоков возрастание pjpa от корня к периферии. Радиальные градиенты давления максимальны вблизи входного сечения канала и уменьшаются к выходному сечению практически до нуля, что определяется заданным граничным условием Рг= onst. Изменение степени влажности от 20 до 50 % слабо сказывается на распределении давлений по радиусу, в особенности вблизи выходного сечения при z = 0,018 влияние влажности прослеживается с увеличением г/к, давление несущей фазы возрастает. Расчеты выполнены для сильно закрученного потока с начальным углом ai = 75°, что характерно для потока за сопловым аппаратом турбины. При малой начальной закрутке (ai=25°), т. е. с приближением к осевому течению, влияние степени влажности увеличивается, однако радиальные градиенты давления резко снижаются, в особенности для крупных капель. Подчеркнем, что дисперсность влияет на радиальное распределение давлений значительно сильнее, чем степень в ажности. Вдоль периферийного и корневого обводов при постоянной степени влажности давления падают для крупных капель. Мелкие капли слабее влияют на изменение р[ро вдоль корневого обвода. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...