Течение в сопле, экспериментальные

Течение в сопле, экспериментальные исследования 318 [c.531]

Экспериментальные исследования течений в сопле [c.318]

Характер турбулентного течения в пограничном слое смеси можно выявить, рассматривая, например, течение в сопле (разд. 7.4). На теневых фотографиях виден плотный слой твердых частиц (толщина которого составляет доли миллиметра), движущийся вдоль стенок сопла [731]. Типичные результаты представлены на фиг. 8.10, где экспериментальные данные сравниваются с результатами расчетов (по одномерной схеме) для смеси воздуха со стеклянными частицами при заданном законе изменения сечения (Л/). (Скорость потока и рассчитывалась по давлению Р, скорость частиц Ыр — по скорости потока и и отношению массовых концентраций частиц и газа тг, индекс 1 означает условия на входе или условия торможения.) На расстоянии приблизительно до 50 мм от входа экспериментальные значения Пр и совпадают с расчетными (это означает, что коэффициент сопротивления твердых частиц выбран правильно). За этим сечением измеряемая концентрация частиц в ядре потока остается неизменной, но концентрация твердых частиц у стенки начинает резко возрастать (кривая А/тг ш показывает этот рост). Хотя теневая съемка не позволяет точно определить толщину этого движущегося слоя, значения на фиг. 8.10 показывают, что при х = 63,5 мм [c.365]

В монографии дано систематизированное изложение теоретических, расчетных и экспериментальных исследований неравновесных течений с фазовыми превращениями. Рассмотрены оригинальные работы авторов по расчетно-теоретическому исследованию гомогенной и гетерогенной конденсации (стационарной и нестационарной) для течений в соплах и струях. Предложена единая система определяющих параметров, описывающих процесс конденсации в различных термодинамических системах. Детально изложены современные численные методы решения уравнений и обобщены результаты параметрических расчетов. [c.222]

Рис. 8.5. Распределение температуры (о) и плотности (б) по оси при вязком течении в сопле Лаваля с различными числами Рейнольдса. Сравнение расчетных и экспериментальных данных i — Re = 110, 2 — Re = 260, 5 —Re = = 590, 4 — эксперимент [163] сплошные линии — расчет по методу работы

До появления численных методов представленные выше соотношения использовались для расчета течений в соплах. Доказательства сходимости рядов и определения радиуса сходимости их не имеется. В связи с этим возможность их применения устанавливается сравнением с численными решениями и экспериментальными данными, которое показывает, что разложения в ряд по при учете [c.84]

На этом эксперименте следует остановиться особо. Применен обратный метод сравнения расчетных и экспериментальных данных. Экспериментальное распределение давления, снятое по цилиндрической обечайке для кольцевого сопла с центральным телом, сглаживалось затем с помощью некоторого оператора свертки (4.2.3). Полученное таким образом начальное распределение давления использовалось для расчета течения в сопле. Последняя полученная линия тока сравнивалась с контуром центрального тела. Результаты сравнения показаны на рис. 4 38. На этом рисунке кривая 1 соответствует экспериментальному контуру сопла, кривая 2—расчетному, кривая 3 — экспериментальному распределению давления на обечайке. [c.172]

Если в качестве ро х) использовать полученное из эксперимента и сглаженное распределение давления, соответствующее течению в сопле с угловой точкой, то функция р х) позволяет рассчитать течение с линиями тока, достаточно близко подходящими к угловой точке. На рис. 4.39 представлены контуры плоского, осесимметричного и кольцевого аэродинамических сопел с числом Мо=3,2, полученные путем численного решения обратной задачи с использованием в качестве начальных данных экспериментального распределения давления (табл. 4.2). На этом рисунке для [c.173]

Карлсон Д., Экспериментальное определение теплового запаздывания при течении газа с твердыми частицами в сопле. Ракетная техника, № 7, 136 (1962). [c.501]

В результате проведения экспериментальных исследований были найдены формы сопел, которые не разрушаются от действия кавитации (см. рис. 8.21) и поддерживают кавитационный режим течения, выражающийся в постоянстве расхода жидкости при изменениях давления на выходе сопла от атмосферного до 0,8 величины давления нагнетания жидкости в сопло (см. рис. 8.22). [c.209]

Экспериментальные точки, нанесенные на рис. 5-3, получены при течении насыщенной воды через сопла с диаметром выходного отверстия 6 и 8 мм начальное давление на входе в сопло составляло в среднем 13 бар (абс.). Точки на рис. 5-4 получены при начальном давлении около 42 бар диаметр выходного сечения сопла 4 мм. [c.176]

Зависимость стабилизировавшегося критического отношения давлений = Ркр/Pi от давления на входе в сопла с l/d = 1,6 изображена кривой на рис. 5-5. На графике, наряду с результатами, полученными в работе Л. 39], нанесены экспериментальные данные Поля [Л. 37], исследовавшего течение насыщенной жидкости через цилиндрические насадки малого диаметра, но примерно той же относительной длины. Из кривой рис. 5-5 следует что у насыщенной воды в интервале начальных давлений Pi 18 -ь 47 бар (абс.) стабилизированное критическое [c.177]

В лаборатории турбомашин МЭИ введены в эксплуатацию различные стенды влажного пара, ориентированные на экспериментальное изучение следующих основных задач I) механизма конденсации в равновесных и неравновесных течениях влажного пара при больших скоростях и, в частности, скачковой конденсации 2) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде и условий перехода через скорость звука 3) основных свойств дозвуковых и сверхзвуковых течений в каналах различной формы с подробным изучением волн разрежения и скачков уплотнения в эту группу включаются исследования основных энергетических и расходных характеристик сопл, диффузоров и других каналов 4) двухфазного пограничного слоя и пленок, образующихся на поверхностях различных форм 5) течений влажного пара в решетках турбин (плоских, прямых и кольцевых) с подробным изучением структуры потока, углов выхода, коэффициентов расхода и потерь энергии 6) структуры потока и потерь энергии в турбинных ступенях, работающих на влажном паре, с подробным изучением оптимальных условий сепарации влаги из проточной части и явлений эрозии. [c.388]

При поперечном акустическом облучении струи порождение звуковыми колебаниями при их взаимодействии с кромками сопла вихревых возмущений происходит неравномерно по периметру кромки сопла, что обусловливает образование скошенных вихревых колец и, как следствие, нарушение осевой симметрии течения в струе. Соответствующие экспериментальные исследования для случая низкочастотного акустического возбуждения струи выполнены в [2.56] и в [2.22] - при низкочастотном и высокочастотном акустическом возбуждении струи. [c.65]

В предыдущих главах 2 и 3 было показано, как при воздействии слабых акустических возмущений можно осуществлять управление аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковой турбулентной струи. В настоящей главе рассмотрены некоторые результаты экспериментального исследования воздействия интенсивных периодических и, в частности, акустических возмущений на аэродинамические характеристики турбулентной струи. Мы здесь не будем касаться энергетической выгодности такого способа управления турбулентными струями. Отметим лишь, что рядом авторов были выполнены экспериментальные исследования характеристик турбулентных струй с высокой интенсивностью периодического возбуждения. Однако сравнение результатов этих исследований затруднено тем обстоятельством, что периодический во времени закон модуляции расхода в струе определялся конструктивными особенностями устройств (прерывателей потока), создающих пульсации скорости в струе. Это обстоятельство затрудняет обобщение или сопоставление результатов опубликованных работ, так как структура течения в возбужденной струе, по-видимому, зависит от спектрального состава периодических пульсаций скорости и масштаба турбулентности в выходном сечении сопла. Отмеченное обстоятельство подтверждается существенными отличиями закономерностей распространения сильно возбужденных турбулентных струй, установленными в работах различных авторов [4.2,4.4,4.6,4.7,4.9]. [c.129]

Отрывные течения могут возникнуть при отклоненных щитках, интерцепторах, в сопле ракетного двигателя, работающего в режиме перерасширения, на подветренной стороне тела, имеющего большой угол атаки, на поверхности корпуса корабля, бомбового отсека, в открытой кабине или аварийном люке и т. д. В большинстве случаев вихри в отрывных течениях являются неустановившимися и их экспериментальное изучение весьма затруднительно, однако в выемках удается получить установившийся внутренний вихрь. Исследуя такие вихри, можно понять механизм реальных вихреобразований и природу шума, создаваемого гидродинамическими причинами. [c.9]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований [108] и [109] естественного перехода ламинарного течения в турбулентное в плоско-параллельной струе подтвердили, что критическое число Рейнольдса для струи не превышает Re, p = = 50, т. е. если Re > 50, то возмущения, имеющиеся в струе, нарастают вниз по течению и на том или ином расстоянии от сопла струя становится турбулентной. Расстояние же от сопла до сеченпя перехода зависит, как н для осесимметричной струи, от Re и от распределения скоростей на выходе сопла (см. с. 129). [c.123]

Анализ материалов испытаний эл екторов рассматриваемого типа показал, что неравномерность потока на входе в диффузор в зависимости от схемы, геометрических параметров и режима работы эжектора сильно изменяется, в связи с чем в широких пределах изменяется и коэффициент К. Даже при оптимальной длине камеры смешения величина /Сь по нашим опытам, может изменяться в пределах от 1,5—2,0 до 10. В связи с этим точность расчета потерь в диффузоре эжектора по изложенному выше методу очень невелика и на практике чаще всего пользуются экспериментальными зависимостями величины лч.зр от характерных параметров эжектора. Исключение составляют сверхзвуковые эжекторы, работающие при малых отношениях давлений высоконапорного и низконапорного газов, а также дозвуковые эжекторы, где эта методика может с успехом применяться. Эта методика может дать хорошие результаты и при расчете потерь в расширяющейся части сверхзвукового сопла при дозвуковом течении в нем (Я р<1), так как поток достаточно равномерен. [c.189]

Экспериментальная установка и измерительная аппаратура. Эксперименты проводились на универсальной установке, предназначенной для получения многофазных ЭГД-течений. В исследовании использовался контур [2], позволяющий создавать затопленную струю пара и вводить в нее ионы коронного разряда. Схема установки приведена на рис. 1. Пар истекает из цилиндрического сопла [c.669]

Приведенные выше уравнения являются основными для всех одномерных газодинамических систем в режиме стационарного течения. Последние включают течение в соплах, течение Фанно и ударные волны. Для иллюстрации рассмотрим течения в соплах. Течение Фанно, или течение смесей в трубе постоянного сечения с трением на стенках, исследовалось аналитически и экспериментально [834, 835]. [c.300]

Обширные исследования течений в соплах плотных смесей, содержащих сферические частицы 3102 и А1 диаметром 64,2 мк с объемной долей менее 0,6, были проведены Штокелем [762]. Из-за упрощений, принятых им в теоретическом анализе (разд. 7.1), теоретические и экспериментальные результаты не согласуются между собой. Тот факт, что его решение имеет правильную тенденцию, подтверждает важность уравнения Эргана для сопротивления плотного множества (разд. 5.1) и учета объема, занимаемого частицами. Скачок, обусловленный перерасшире-нием сопла, не рассчитывался. [c.321]

Для определения влияния разреженности потока на параметры былк произведены экспериментальные исследования, позволившие смоделировать условие течения в соплах вакуумных насосов по критериям Re и М. [c.446]

До появления численных методов представленные выше соотпошения использовались для расчета течений в соплах. Доказательства сходимости рядов и определения нх радиуса сходимости не имеется. В связи с этим возможность их применения устанавливается сравнением с численными решениямп и экспериментальными данными, которое показывает, что разложения в ряде по г 5 при учете 3—4 членов ряда пригодны для описания течения в трансзвуковой области при I 2S 0,5r , а также в до- и сверхзвуковых областях при небольших поперечных градиентах параметров. Сравнения с численным решением обратной задачи теории сопла представлены ниже. [c.126]

Q2УTo2 Q УТч1 при запирании в минимальном сечении. Видно, что в минимальном сечении сопла скорость каждого из потоков не равна единице. В работе [15] проведено экспериментальное исследование течения в сопле при 1/- а= 0,226,0, 431 (точки на рис. 4.30). Как видно из рис. 4.30, результаты расчетов слоистого течения по одномерной теории для выбранной геометрии сопла очень хорошо совпадают с экспериментом. Это совпадение свиде- [c.186]

В настоящей главе представлены результаты аналитических, численных и экспериментальных исследований прострапственных и нестационарных течений в соплах. В отдельный параграф вынесены течения с закруткой потока, изученные как с помощью аналитических методов для простейших случаев течения, таких как радпально-уравповешенпые и маловозмущеппые течения, так и с помощью численных методов для более сложных случаев. [c.193]

Коэффициент В характеризует число эффективных соударенихг реагирующих частиц в секунду. Постоянные 3 и (последняя называется энергией активации химической реакции) определяются природой элементарных процессов. Как правило, константа скорости реакции определяется экспериментально константы реакций, протекающих в газовой фазе, характерных для течений в соплах, приведены в [144]. Время реакции илп время релаксации прп известной константе скорости определяется по формуле [c.259]

Число Ке связано с числом Рейнольдоа Кешо, определенным в п. 5.5.4, соотношением Ке о = Ке /Гш, где — длина сопла, отнесенная к радиусу минимального сечения, а Г — температура стенки, отнесенная к температуре торможения. Таким образом, число Ке ,о примерно на порядок больше числа Ие. При числах Ие указанного диапазона вязкость газа проявляется не только в тонком пристеночном пограничном слое, но и по всему сечению. При расчете параметров течения нельзя уже ограничиться введением поправки па толш ину вытеснения пограничного слоя, а необходимо при тех или иных предположениях решать систему уравнений Навье — Стокса. Теоретическому и экспериментальному исследованию течений в соплах при малых числах Рейнольдса посвяш епы работы [28, 66, 102, 103, 110, 160, 163, 191, 204-206]. [c.343]

В работе [205] рассмотрено турбулентное течение в плоских соплах гидродинамических лазеров, при этом расчет выполнен на основе параболизировапных уравнений Навье — Стокса. Турбулентность учитывалась с помощью так называемой к — 8)-модели турбулентности. Некоторые особенности течений в соплах при малых числах Рейнольдса рассмотрены в работе [110], в которой представлены экспериментальные данные по расходу и удельному импульсу, расчетные результаты по теории пограничного слоя и методу узкого канала, а также дано сравнение экспериментальных и расчетных данных. [c.347]

Настоягцая глава содержит три раздела, которые включают, главным образом, анализ аэрогазодинамических характеристик сопел на режиме отклонения и реверса тяги и при использовании шумоглушагцих устройств. Хотя имеются теоретические и численные работы исследования течений в соплах с шумоглушением, при реверсе и отклонении вектора тяги, основным источником получения информации по этим вопросам является проведение экспериментальных исследований на различных установках. [c.289]

При отрыве потока от стенок процесс истечения на длине сопла Л является расчетны.м, на длине В (рис. 71, б) давление определяют экспериментально. Режим течения с отрывом потока от стенок сопровождается большими потерями энергии, которые обусловлены как потерями в скачке, так и отрывом, кроме Т010, возникаю 1 вихри и происходит подсос газа в сопло из окружаюш,еп среды. [c.245]

Рассмотренные в предыдущих параграфах экспериментальные данные свидетельствуют о специфических особенностях возникноще-ния кризисных условий при течении самоиспаряющейся жидкости в соплах. Ранее были высказаны некоторые общие соображения о причинах указанных явлений. Рассмотрим эти вопросы более детально. Возможность возникновения критических условий при образовании в потоке газовой составляющей вполне очевидна. В данном случае наиболее важным представляется объяснение наличия в соплах Лаваля двух указанных выше характерных сечений. [c.272]

На основании экспериментальных фактов авторы [50] проводят весьма убедительную анапогию между формами течения на широком пороге водослива в русловых потоках и в сопле центробежной форсунки. Известно, что на широком пороге водослива форма течения изменяется в зависимости от подпора после водослива снизу по течению. С увеличением этого подпора глубина потока на широком пороге водослива растет. [c.96]

Специфические проблемы и некоторые характеристики влажнопаровых ступеней и многоступенчатых турбин изложены в гл. 5. Рассмотрены результаты экспериментальных и расчетных исследований конфузорных потоков конденсирующегося и влажного пара в одиночных соплах, отверстиях и щелях, а также в лабиринтных уплотнениях (гл. 6). Изучению двухфазных течений в диффузорах и регулирующих клапанах, криволинейных каналах, в других местных сопротивлениях посвящена гл. 7. Некоторые проблемы эрозии элементов проточной части и других деталей теплотехнического оборудования изложены в гл. 8. Специальные и весьма интересные задачи гидрофобизации влажнопаровых потоков рассмотрены в гл. 9. [c.3]

Проведенное в МЭИ экспериментальное исследование в соплах Лаваля показало, что добавка ОДА приводит к смещению скачка конденсации по потоку в сравнении с течением чистого napai (рис. 9.3). [c.298]

Задача выявления особенностей формирования критического режима течения в высоковлажной двухфазной смеси возникла в последние годы в связи с анализом теплогидродинамических процессов, происходящих в реакторном контуре в связи с его разгерметизацией. При этом исследовались прежде всего каналы постоянного сечения. Вместе с тем предложенные сотрудниками ВТИ им. Дзержинского вставки-ограничители расхода сделали актуальной задачу исследования вскипающего потока в каналах переменного сечения. Названные вставки предназначены для ограничения расхода теплоносителя при разрыве трубопроводов реакторного контура. При этом они должны обладать возможно меньшими гидравлическиМи сопротивлениями в условиях нормальной работы контура. Профиль используемых вставок выполнен в виде сопла Лаваля с плавно сужающейся входной частью и коническим диффузором. Между тем имеющиеся экспериментальные данные говорят о том, что при истечении насыщенной и тем более недогретой до насыщения воды через каналы, имеющие традиционный профиль сопла Лаваля, жидкость на выходе оказывается перегретой и испарение ее происходит практически за пределами канала. При этом расход воды через сопло оказывается близким к гидравлическому. Таким образом, снижение расхода воды через вставки по сравнению с расходом ее истечении через полное сечение разрыва происходит лишь за счет уменьшения проходного сечения. В то же время расход через вставки можно бьшо бы уменьшить еще почти на порядок, если бы обеспечить в них критический режим истечения вскипа- [c.145]

В заключение необходимо отметить, что несмотря на то, что выше получены соотношения для расчета неравновесных критических параметров и проведен их анализ только для цилиндрических каналов, это не препятствует распространению сделанных выводов и на сопла типа Вентури с острой входной кромкой и протяженной цилиндрической горловиной, поскольку гидродинамика течения вскипающей воды в таких соплах должна быть близка к гидродинамике течения в насадках с острой входной кромкой при равных или близких геометрических характеристиках. Косвенным доказательством этого утверждения может служить неоднократно доказанный экспериментально факт независимости критического расхода вскипающей воды при больших относительных длинах горловины (/р/ г Ю) от нали шя или отсутствия у такого сопла расширяющейся части. Это свидетельствует о том, что тогда и критические параметры в схожих по длине и диаметру горловины соплах и насадках должны быть близки между собой, поскольку критический расход непосредственно определяется параметрами в критическом сечений по (8.1). [c.176]

В отличие от известных экспериментальных и теоретических исследований спонтанной конденсации пара в соплах Лаваля в реальных процессах течения пара в проточных частях турбин образование влаги частично может происходить и па более ранней стадии в результате повышенной турбулентности потока, которая вызывает локальное выпадение влаги и соответственно смещение зоны начала спонтанной конденсации пара вниз по потоку. Можно предположить, что при нерасчетных режимах течения и из-за повышенной степени турбулентности переохлаждение пара не достигает максимального значения и спонтанное влагообразова-ние не происходит. [c.270]

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию воздействия слабых акустических гармонических возмущений на аэродинамические характеристики турбулентных струй. Продемонстрированы интенсификация перемешивания (генерация турбулентности) при низкочастотном возбуждении и ослабление перемешивания (подавление турбулентности) при высокочастотном возбуждении. Излагаются результаты исследования влияния уровня акустического возбуждения, режима течения в начальном пофаничном слое на срезе сопла и начальной турбулентности на реализацию обоих эффектов - интенсификации и ослабления перемешивания. [c.8]

В условиях истечения плазмы из сопла с недорасширением нг участке, прилегающем к соплу, возникает система волн разрежени5 и сжатия, скачков уплотнения. Имеющиеся литературные данные по изучению картины течения в таких условиях относятся в основ ном к холодным газовым струям. Что касается сверхзвуковых плаз менных струй, то экспериментальные данные по изучению их свойсте почти отсутствуют. В настоящей работе исследование плазменньи струй проводилось высокоскоростными фотографическими и спек троскопическими методами. [c.262]

Сложность исследования закрученных течений газа в каналах и сонлах, в первую очередь, состоит в том, что изменение закона закрутки потока может изменить не только количественные характеристики течения, но и его качественную картину. Так, в работе [4 было теоретически получено, а в работе [5] экспериментально подтверждено, что при потенциальном течении закрученного потока, характеризуемом условием постоянства циркуляции (Г = wr = onst, w - окружная составляюгцая скорости, г - расстояние до оси симметрии), обязательно должно возникать вакуумное ядро (в реальном случае - область с возвратным течением). Для докритических режимов в [5] экспериментально получена картина течения, изображенная на рис. 1, а, где внутри области основного течения 1 обнаружена область возвратно-циркуляционного течения 2, проходягцая вдоль всего сопла. Нри сверхкритическом истечении эта область распадалась на две [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...