Процессы смешения в потоке

Процесс смешения в потоке. Важной разновидностью процессов смешения является смешение в потоке, которое можно представить себе следующим образом (рис. 7-19). По трубопроводу А в камеру смешения поступает газ (жидкость), параметры состояния которого v , Т , а по трубопроводу В — газ (жидкость) с параметрами pj, Т , г . Расход газа через трубопровод А равен Gj, через трубопровод В — Gj. На входе в камеру сме- [c.253]

Следует подчеркнуть, что величина давления р в камере смешения может быть выбрана различной в зависимости от степени раскрытия вентилей на трубопроводах А В этим процесс смешения в потоке существенно отличается от рассмотренного выше смешения в объеме, где величина давления смеси однозначно определяется исходными параметрами смешиваемых порций газа. [c.254]

Процесс смешения в потоке, естественно, также является необратимым процессом. При этом дополнительная необратимость возникает в том случае, когда скорости потоков первого и второго газов различны. Однако для большинства технически важных процессов скорости газовых потоков достаточно малы, так что кинетической энергией этих потоков можно пренебречь. [c.254]

Для того чтобы выяснить основные закономерности процесса смешения в потоке, используем тот же способ, что и при анализе процесса дросселирования мысленно выделим в трубопроводах А, В жС сечения потоков (I, II и III на рис. 7-19). [c.254]

Процессы смешения в потоке [c.157]

В исследованиях течения через решетки турбомашин возникает ряд задач, в которых трение жидкости об ограничивающие стенки отсутствует или пренебрежимо мало. Эти задачи связаны с процессом смешения в потоке струй или образования скачков уплотнения, причем для рассматриваемых течений характерно выравнивание параметров потока на бесконечности за решеткой. Выравнивание при смешении струй происходит в результате действия сил внутреннего трения, а в сверхзвуковом потоке — в результате воздействия на скачки волн разрежения. [c.232]

Формула (44) показывает, что в процессе смешения газовых потоков происходит осреднение полного давления по сечению, т. е. полное давление потока на выходе из цилиндрической смесительной камеры равно среднему по площади значению полного давления во входном сечении камеры. [c.546]

Все рассмотренные выше результаты получены в предположении, что потери трения в элементах эжектора пренебрежимо малы, и эффективность эжектора зависит только от ударных потерь, возникающих в процессе смешения. В действительности, помимо потерь при смешении, в элементах эжектора имеются дополнительные, вторичные потери, не связанные с самим существом процесса подмешивания дополнительной массы. Это в первую очередь гидравлические потери в соплах (потери полного давления газов до входа в камеру), потери на трение в смесительной камере и потери при торможении потока в диффузоре. [c.560]

В том случае, когда смешиваются два потока одного и того же вещества, но с различными начальными параметрами, задача отыскания состояния смеси может быть весьма просто решена при помощи i—s диаграммы данного вещества. При смешении двух потоков одного и того же вещества диффузия отсутствует, и поэтому процесс смешения в предельном случае может быть обратимым. В этом предельном случае [c.188]

Если известны состояние рабочего пара перед соплом и параметры холодильного агента на входе в эжектор, то величину g можно рассчитать по С—s диаграмме (рис. 15-19). На этой диаграмме точка 1 представляет собой состояние рабочего пара по выходе из котла, точка 2 — состояние холодильного агента по выходе из испарителя [(предполагается, что испарение происходит полностью). Точка Г изображает теоретическое состояние потока рабочего пара по выходе из сопла, а точка соответствует действительному состоянию этого потока с учетом потерь в сопле. Если бы процесс в эжекторе был полностью обратим, то состояние смеси на выходе из диффузора изображалось бы точкой 3, лежащей на пересечении изобары рк и прямой смешивания /( 2. При этом, очевидно, состояние потока в камере смешения изображалось бы точкой 3. Вследствие необратимости процесса расширения в сопле и процесса смешения в камере действительное состояние потока в камере смешения будет характеризоваться точкой 4 , а действительное состояние смеси по выходе из эжектора с учетом необратимости процесса в диффузоре — точкой 4ц. Зная это состояние, можно определить расход рабочего пара g. [c.484]

Основу задачи по экспериментальному изучению смесеобразования газовых сред составили положения теории турбулентности, разработанные академиком А. Н. Колмогоровым [86]. Из теории турбулентности следует, что смешение различных газовых сред в движении благодаря пульсациям происходит последовательно вследствие постепенного дробления массы газа от крупных объемов (молей) до объемов предельно минимальных размеров, равномерно распределенных по всей массе другого газа. От момента входа раздельных газовых потоков до образования достаточно равномерной газовой смеси протекает определенное время, за которое газовые потоки проходят определенный путь, называемый путем смешения. Это время и этот путь, как показывает и опыт, и теория, не так уж малы. При прочих равных условиях время и путь смешения пропорциональны массам газа. В общем процесс смешения, в особенности в спутных потоках, является хаотическим. И хотя он подчиняется определенным закономерностям, интенсифицировать его для горящих потоков непосредственно в камерах сгорания без специальных приспособлений достаточно трудно. [c.69]

Очевидно, что процесс смешения в эжекторе представляет собой одну из разновидностей процессов смешения, рассмотренных ранее в 7-8, — смешение в потоке. Следует отметить необратимый характер процесса смешения в эжекторе — часть кинетической энергии рабочей струи расходуется на гидродинамические потери, эта особенность работы эжектора и определяет его низкую экономичность, которая иногда окупается чрезвычайной простотой устройства эжектора. [c.268]

Значимость правила рычага для целей, поставленных в книге, вытекает из того обстоятельства, что рейнольдсова гипотеза характеризует процесс смешения в установившемся потоке. Если один из составляющих потоков рассматривается в Г-состоянии, то этот процесс смешения будет также и адиабатическим при определенном Г-состоянии. Следовательно, допуская справедливость рейнольдсовой гипотезы, явления, происходящие вблизи поверхности раздела, при массопереносе можно интерпретировать просто геометрически на диаграмме энтальпия— состав. Теперь докажем это на примере. [c.258]

При смешении двух потоков одного и того же вещества диффузия отсутствует, и поэтому процесс смешения в предельном случае может быть обратимым. Для обратимого смешения 4-ЯЛ = , что вместе с уравнением (7-30) дает [c.128]

Смешение в потоке, как и другие способы смешения, представляют собой необратимый процесс, сопровождающийся возрастанием энтропии. Поэтому [c.128]

Весьма важный для практики процесс смешения двух потоков влажного воздуха можно легко исследовать при помощи -диаграммы. В качестве примера представим себе такой процесс. [c.132]

Нри исследовании процессов смешения в турбулентных потоках важно знать связи между коэффициентами переноса (коэффициентами турбулентной диффузии, вязкости, теплопроводности и т.д.) и характеристиками турбулентности, измеренными в эйлеровой системе координат. Между тем коэффициенты переноса по своему смыслу определяются лагранжевыми характеристиками турбулентности, и в лагранжевой системе координат эту связь для случая однородной турбулентности можно получить из уравнений Тейлора [1 [c.408]

Аэродинамических конфигураций с протоками и струйных сверхзвуковых течений применительно к проблеме создания гиперзвуковых летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями. Моделирование процессов обтекания воздухозаборников и их интеграции с планером, процессов смешения сверхзвуковых потоков, изучение трехмерной структуры течения в слое смешения сверхзвуковых нерасчетных струй [c.198]

Длина камеры выбирается такой, чтобы в ней практически успел закончиться процесс смешения потоков, однако ио возможности короткой, с тем чтобы не увеличивать гидравлических потерь и сократить обилие габариты эжектора. [c.495]

Весь процесс смешения можно условно разделить на два этапа — начальный и основной. Соответственно выделяются два участка смесительной камеры (рис. 9.5). Течение в начальном участке камеры смешения с известным приближением можно уподобить турбулентной струе, движущейся в спутном потоке. Ввиду наличия поперечных пульсационных компонент скорости, свойственных турбулентному движению, потоки внедряются друг [c.496]

Итак, количество движения в потоке при выравнивании поля скорости в процессе смешения уменьшается, несмотря на то, что суммарный расход и средняя по площади скорость w остаются постоянными. [c.503]

Основная задача при расчете эжектора заключается в определении параметров смеси газов на выходе из смесительной камеры по параметрам газов до смешения. Замечательным является тот факт, что для определения параметров потока на выходе из камеры рассмотрение самого процесса смешения не обязательно. Нет необходимости также предварительно вычислять потери, возникающие в процессе смешения, и анализировать механизм процесса передачи энергии. [c.505]

Такой подход к решению задачи приводит к правильному конечному результату независимо от того, какие процессы происходят между рассматриваемыми начальным и конечным сечениями камеры, насколько интенсивно идет процесс смешения, возникают ли скачки уплотнения, имеется ли отрыв потока, вихри, встречные токи и т. д. Принятое допущение об одномерности потока в конечном сечении является весьма существенным, так как очевидно, что никаких сведений о характере поля скорости в конце смешения такой расчет дать не может они должны быть заданы дополнительно, если г = 1. [c.506]

Так, камера смешения может быть спроектирована таким образом, что статическое давление в ней сохраняется постоянным (изобарический процесс смешения). Осевая составляюш ая всех сил давления, действующих на газовый поток между входным и выходным сечениями такой камеры, равна нулю. Поэтому количество движения потока в камере, если не учитывать действия сплы трения, остается неизменным. Уравнение количества движения [c.512]

Основной причиной несколько большей эффективности сужающихся камер при дозвуковых скоростях является уменьшение разности скоростей потоков и снижение ударных потерь при смешении, так как процесс смешения происходит в ускоряющемся потоке. При этом, однако, следует учитывать, что увеличение выходной скорости W3 может привести к возрастанию потерь в диффузоре. [c.513]

При сверхкритическом отношении давлений в сопле (Xi l) эжектирующий газ в начальном участке камеры движется со сверхзвуковой скоростью. Чтобы на выходе из камеры получить Аз > 1, необходимо дозвуковой поток эжектируемого газа (Л,2<1) в процессе смешения также перевести в сверхзвуковой. Необходимые для этого условия можно качественно установить на основании рассмотренных в 4 гл. V закономерностей перехода через скорость звука под влиянием внешних воздействий яа газовый поток. [c.529]

Из общих уравнений процесса смешения потоков можно получить еще одну важную приближенную зависимость. Заменим в уравнении (10)полные импульсы потоков согласно (119) гл. V [c.545]

Рассмотрим процесс смешения. Пусть смешиваются два потока влажного воздуха — один с массой Ша и состоянием А на Н— -диаграмме (рис. 6.5,в), другой — с м ассой Шб и состоянием Б. Будем считать, что в процессе смешения давление остается постоянным и теплообмен с внешней средой отсутствует. Принимаем, что 1Пб 1Па = п, т. е. на каждый 1 кг воздуха состояния А приходится п кг воздуха, отвечающего состоянию Б. [c.161]

Необратимый процесс смешения потоков в эжекторе - это расход части кинетической энергии рабочей среды на гидравлические потери. Эта особенность работы эжектора и определяет его низкую экономичность, которая часто окупается чрезвычайной простотой устройства эжектора. Принципиальное различие процессов в эжекторе и в компрессоре состоит в том, что сжатие в эжекторе осуществляется не внешним источником механической работы, а рабочей средой, которая смешивается с подсасываемой средой. [c.104]

В этом случае расход высоконапорного потока был бы равен отношению Мтрор = (1 — 1 )/ ( [ — I ) а 21 2. Однако из-за неравенства скоростей потоков процесс смешения в эжекторе необратим, поэтому точка 4 лежит правее точки а и, следовательно, денстнителиное М больше Отнотение действительно- [c.249]

Как и при течении газа в канале с внезапным расширением, при адиабатическом смешении газов в эжекторе из-за необратимого характера этого процесса энтропия газа возрастает. Можно рассмотреть идеальный процесс смешения, в котором суммарный поток энтропии газа после смепления равен сумме потоков энтропии газов при входе в камеру смешения, т. е. в котором [c.88]

ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ В СЛУЧАЯХ, КОГДА ИЗВЕСТНА ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКОВ ПЕРЕМЕШИВАЕМОЙ СРЕДЫ И В КАЧЕСТВЕ КРИТЕРИЯ КАЧЕСТВА СМЕСИ ВЫБИРАЕТСЯ ТОЛЩИНА ПОЛОС, ОСНОВАНО НА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ И ОПРЕДЕЛЕИИИ НАКОИЛЕППОЙ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГА. [c.10]

Смешение газов в потоке, как и другие способы смешения, представляет собой необратимый процесс, всегда сопровождаюш,ийся возрастанием энтропии. Это явление объясняется тем, что при смешении происходит расширение газа без совершения работы. Кроме того, смешение газов в одном сосуде сопровождается их диффузией, которая является процессом необратимым, и при этом возрастает энтропия. Если, наоборот, требуется разделить смесь различных газов на отдельные компоненты, то для этого необходимо затратить минимальную работу, равную потере работоспособности TqAs при смешении газов (см. пример 14-6). [c.231]

Хинце [197], рассматривая проблемы переноса в турбулентных потоках, ввел понятие жидкого моля, под которым понимает достаточно протяженную часть жидкого континуума, состоящую из когерентного конгло (ерата жидких частиц . Размер жидкого моля сравним с интефальным масштабом турбулентного движения, причем обмен его с окружающей средой будет определяться влиянием мелкомасштабных турбулентных движений. В процессе перемещения в радиальном направлении, совпадающем с направлением фадиента давления и при противоположном движении, турбулентные моли совершают микрохолодильные циклы. В рамках формализма Прандтля предполагается, что каждый жидкий или, как его еще называют, турбулентный моль в процессе турбулентного движения представляет собой некоторую индивидуальность, сохраняющую свою субстанцию в течение некоторого характеристического промежутка времени. Необходимо помнить, что имеющие место пульсации давления при перемещении моля на длине пути смешения / будут сопровождаться переносом импульса. Тогда, если импульс не сохраняется, нарушается требование, предъявляемое Прандтлем к транспортабельной субстанции,— турбулентному молю. Тем не менее понятие турбулентного моля удобно использовать при анализе задач переноса. Ссылаясь на работу Шмидта [256], Хинце отмечает, что расслоение будет устойчивым, если распределение температуры отличается от адиабатного [c.164]

Процесс смесеобразования, неразрывно связанный с аэродинамической картиной, существенно зависит от интенсивности крутки потока S, с ростом которой возрастает степень испарен-ности топлива, улучшаются качества распыла. Сильно закрученные потоки имеют S > 0,6. В этом случае в приосевой области воспламенителя появляется область обратных токов, в которой существует зона пониженных скоростей, благоприятствующая возгоранию. Рециркуляция приводит к появлению сдвиговых моментов, турбулизирующих поток, что интенсифицирует процесс смешения, а при работающем воспламенителе способствует энергомассопереносу в радиальном направлении, играющему важную роль в вопросе стабилизации пламени. [c.312]

НО ниже, тесно связаны с режимом течения газов в сечении запирания. Таковы особенности протекания процесса смешения газов при сверхкритических отношениях давлений газов в эжектирую-шем сопле. Заметим, что под отношением давлений в сопле мы подразумеваем отношение полного давления эжектируюш его газа Pi к статическому давлению эжектируемого потока во входном сеченип смесительной камеры р2, которое зависит от полного давления Р2 и приведенной скорости %2- [c.501]

Течение газа в любом участке смесительной камеры описывается тремя уравнениями сохранения энергии, массы и количества движения. Если поток газа в выходном сечении камеры считать одномерным, т. е. полагать процесс выравнивания параметров смеси по сечению полностью закончившимся, то указанных трех уравнений достаточно для определения трех параметров потока в выходном сечении по заданным начальным параметрам газов на входе в камеру. Три параметра, как известно, полностью характеризуют состояние потока газа и позволяют найти любые другие его параметры. В частности, если это требуется, по величине полного давления смеси Ps можно определить потери в процессе смешения потоков. Таким образом, при составлении основных уравнений мы не вводим никаких условий о необратимости процессов, однако после решения уравнений приходим к результату, который свидетельствует о том, что в рассматриваемом процессе есть потери полного давления, т. е. рост энтропии. Аналогичное положение возникало при решении задачи о параметрах газа за скачком уилотнения, которые, кстати сказать, определялись по начальным параметрам потока теми же тремя уравнениями. [c.505]

Весьма важный для практики процесс смешения двух по влажного воздуха можно легко исследовать при помощ и i—d ди мы. Пусть в камеру смешения по двум каналам поступают два п влажного воздуха с количествами сухого воздуха в них соответст Gi и G2 кг сек. Первый поток имеет шарамепры d, Т, ь второйп й 2, 2, 12. В результате смешения из камеры выходит влажный В содержащий G кг свк сухого воздуха с параметрами d, Т, i. ОчеЕ что [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...