Параметры закрученного потока

Оценочные параметры закрученных потоков [c.7]

Рис. 9.3. Изменение основных параметров закрученного потока по длине трубы, = 500 К г = 293 К Ф = 0,83

Параметры закрученного потока [c.394]

Автор [196] на основе математического описания гидродинамики закрученного потока и прямого сравнения полей осевых и вращательных скоростей показал, что кинематическое подобие внутренних закрученных потоков определяется двумя безразмерными параметрами. Интефальный параметр Ф характеризует отношение окружного момента импульса к осевому импульсу в произвольном сечении в масштабе линейного размера канала г, [c.9]

Геометрия Т-закручивающих устройств определяется шириной Ь и высотой а подводящего канала, диаметром d трубы, в которой формируется закрученный поток. Для циклонов характерна длина отводящего патрубка L, которая аналогична длине камеры энергоразделения для вихревых труб. Геометрическим параметром такого закручивающего устройства по данным [18] может служить безразмерный комплекс п = d(d- а)/аЬ (рис. 1.1,а). [c.12]

Течение в закрученных потоках существенно необратимо, причем необратимость увеличивается с ростом интенсивности закрутки. Часть запаса полной энтальпии, имеющейся у газа на входе в закручивающее устройство, расходуется на преодоление трения, другая — на генерацию турбулентных пульсаций и перестройку течения в процессе продвижения по каналу и за его пределами для случая свободно затопленной струи. В [62] вводится параметр v, который предложено называть коэффициентом потока кинетической энергии кольцевого закрученного потока. Такие течения наиболее часто формируются во фронтовых устрой- [c.24]

При определенных условиях (определенном сочетании режимных и геометрических параметров) наблюдается реверс вихревой трубы, заключающийся в том, что из отверстия диафрагмы истекают не охлажденные, а подогретые массы газа. При этом полная температура периферийного потока, покидающего камеру энергоразделения через дроссель, ниже исходной. А.П. Меркуловым введено понятие вторичного вихревого эффекта [116] и предпринята попытка его объяснения, основанная на теоретических положениях гипотезы взаимодействия вихрей. При работе вихревой трубы на сравнительно высоких степенях закрутки в приосевой зоне отверстия диафрагмы вследствие существенного снижения уровня давления в области, где статическое давление меньше давления среды, в которую происходит истечение (Р < J ), возникает зона обратных в осевом направлении течений, т. е. в отверстии диафрагмы образуется рециркуляционная зона. При некотором сочетании режимных и геометрических параметров взаимодействие зоны рециркуляции и вытекающих элементов в виде кольцевого закрученного потока из периферийной области диафрагмы приводит к образованию вихревой трубы, наружный [c.89]

Обоснованы универсальные свойства интегрального параметра закрутки как критерия гидромеханического подобия внутренних закрученных потоков. С использованием этого параметра обобщены практически все результаты исследований, представленные в периодической печати. Получены универсальные зависимости для расчета локальных и интегральных характеристик закрученного потока в осесимметричных каналах, пригодные для произвольных способов и законов местной закрутки [c.3]

Интегральный параметр закрутки ф , представляющий собой отношение вращательного количества движения потока к осевому в масштабе Е, в ряде работ используется для характеристики аэродинамики внутренних закрученных потоков. В работе [7] он бьш использован для обобщения опытных данных по теплоотдаче внутренних закрученных потоков. [c.14]

Из уравнений (1.58) и (1.59) видно, что напряжения трения на поверхности канала, через который протекает закрученный поток, зависят от величин М, К и радиуса канала Д, которые, в свою очередь, определяют параметр закрутки. Поэтому можно ожидать, что параметр закрутки может использоваться в качестве критерия подобия, отражающего влияние закрутки потока на трение и на органически связанные с трением процессы тепло- и массообмена. [c.28]

Интегральные характеристики закрученного потока определяются численным интегрированием полей скоростей и давлений по сечению канала. Важнейшими из них являются осевые составляющие полного потока количества движения К, потока момента количества движения М и параметр закрутки потока Ф . [c.49]

При известном значении параметра Ф для частично закрученного потока изменение параметра Ф, по длине канала можно рассчитать на основе методики для полностью закрученного потока, которая рассмотрена в предьщущей главе (разд. 2.6). На рис. 3.9 результаты такого расчета при равном 0 и 0,5 сопоставлены с результатами эксперимента. При этом величина Ф д определялась по уравнениям (1.26), (1.31). [c.66]

Микроструктура закрученного потока определялась в системе координат V, (см. рис. 4.1). Интенсивность пульсаций рассчитывалась так же как и в непроницаемом канале (разд. 4.1). На рис. 4.9 представлено распределение е , и для одного из завихрителей в сечении х- 8,46 при различных значениях параметра вдува В. Качественно аналогичные данные получены и для других завихрителей. [c.85]

Рассмотрим кратко основные результаты численного исследования закрученных потоков. Анализ, данных полученных в работах [ 64, 66], показывает, что граничные условия на входе-в канал оказывают существенное влияние на характер трансформации параметров по всей длине трубы. [c.104]

Предположения об отсутствии внутрифазной вязкости и неучет тепломассообмена, возникающего при конденсации или испарении, вносят дополнительные погрешности. Действительно, если учитывается вязкость несущей фазы, то в тех случаях, когда число Прандтля Рг=5 1 возникает неравномерное распределение температуры торможения (энтальпии торможения) по радиусу, т. е. вихревое перераспределение полной энергии (вихревой эффект Ранка [62]). При этом изменение термодинамических параметров р, р, Т вдоль координат (г, z) может значительно отличаться от рассчитанного изложенным методом. Пренебрежение эффектами тепломассообмена вносит погрешности, обусловленные тем, что не учитывается дополнительная конденсация в прикорневой зоне пониженных температур. Конденсация возникает в потоке несущей фазы и на каплях. Не исключено частичное испарение капель в периферийной области течения, где термодинамические температуры повышенные. Подчеркнем, что интенсивная конденсация происходит в отрывных областях закрученного потока, так как снижение температур в этих областях оказывается особенно значительным. [c.173]

Резюмируя, можно заключить, что даже при использовании простейшей физической модели двухфазного закрученного потока, в которой внутренние силы трения в каждой фазе не учитываются, могут быть оценены некоторые эффекты межфазного взаимодействия, важные для оптимизации турбинных ступеней значительной веерности, а также центробежных сепараторов. Подтверждено, что распределение термодинамических параметров, скоростей и углов потока несущей фазы по радиусу и вдоль кольцевого канала зависит от влажности и дисперсности, т. е. от наличия жидкой фазы, степени неравновесности процесса, а также геометрических параметров канала. Такие зависимости должны учитываться в расчетах и при профилировании лопаточных аппаратов турбинной ступени. Закон закрутки лопаток ступеней большой веерности следует выбирать с учетом установленного влияния дискретной фазы. [c.176]

Обобщение полученных данных производилось в критериальной форме в виде зависимости Nu = f(Re) по средним значениям коэффициента теплообмена а, которые определялись как отношение теплового по- тока к разности среднеинтегральных значений температур стенки и воздуха. Физические параметры относились к средней по длине температуре потока. Опытные точки улеглись около прямой, представленной на рис. 3. Там же для сравнения приведена кривая, соответствующая наилучшим результатам, полученным Ермолиным [1] для закрученного потока при несколько меньших значениях числа Re. [c.201]

Изменение параметров завихрителя в достаточно широких пределах (v>h = 15...60°, п= -1...3) не изменяет качественной картины распределения локальных параметров закрученного потока (рис. 2.9). Характерные точки профилей скорости сохраняются, изменяются лишь его количественные характеристики, что связано с различной интенсивностью закрутки потока. Например, при прочих равных условиях = onst, х - onst) с [c.42]

Несмотря на определенную приближенность гипотезы ПраНд-тля, ее использование в некоторых случаях позволяет получить удобные инженерные соотношения для определения локальных и интегральных параметров закрученного потока. Например, С. С. Кутателадзе и А. И. Леонтьевым в работе [25] для осевых течений разработана оригинальная асимптотическая теория турбулентного пограничного слоя, основанная на гипотезе Прандтля. На этой основе с учетом уравнений (5.28) получены [c.117]

Полученные в гл. 2 зависимости для локальньпс и интегральных параметров закрученного потока можно использовать только для расчета изотермических течений. Однако и в этих случаях они не позволяют вычислить некоторые важные характеристики. Более широкими возможностями обладают методы, основанные на решении интегральных соотношений импульсов в совокупности с граничными условиями и эмпирическими уравнениями для некоторых интегральных параметров потока (законы трения и теплообмена, формпараметры потока). Кроме того, интегральные методы являются наиболее удобным инженерным средством для вычисления характеристик течения и теплообмена при нагшчии комплекса воздействий (неизотермичность, закрутка, вдув и т. д.). [c.173]

Во многих случаях представляет интерес изучение параметров закрученного потока в осесимметричном канале. Гидродинамика вихревых течений явилась предметом многочисленных экспериментальных и теоретических исследрваний, что объясняется большим распространением таких течений в природе и их широким использованием в разнообразных технических устройствах (вихревые эжекторы, форсунки, циклоны и т, п.). Затухание закрученного потока в трубопроводе изучалось Б, А- Пыш-киным (1947), Г. Г, Черным (1956), М, Г. Дубинским (1954, 1956), О, Н, Овчинниковым (1958), М, А. Гольдштиком (1958, 1959) и др. в ряде работ исследовались вихревые аппараты или вихревые камеры (М, Г- Дубинский, 1955 М.. А, Гольдштик, А, И. Леонтьев и И. И, Па-леев, 1961 Д, Н, Ляховский, 1955), вихревые форсунки (Г. Н. Абрамович, 1944 А. В. Колесников, 1966, и др.). Влияние закрутки потока на эффективность криволинейного диффузора изучалось В. Н, Амелюш-киным и М. П. Уманским (1963) и другими исследователями. Наконец, следует особо отметить теоретические и экспериментальные исследования советскими учеными открытого в 1933 г, Ж. Ранком эффекта температурного разделения газов (В. П. Алексеев и В. С. Мартыновский, 1953, 1956 Г, Л. Гродзовский и Ю. Е. Кузнецов, 1954 М, Г, Дубинский, 1955 Л. А. Вулис, 1957 И. А. Чарный, 1962, и др.). [c.800]

Улиточный сопловой ввод более качественно готовит поток на входе в цилиндрический отводящий патрубок или осесимметричный канал — камеру энергоразделения вихревой трубы, что обеспечивает больщую начальную равномерность закрученного потока. Его геометрическими характеристиками являются ширина Л и высота а подводящего канала, диаметр d отводящего патрубка или камеры энергоразделения для вихревых труб, длина L патрубка или длина С камеры энергоразделения. Кроме того, для улиточного соплового ввода задается еще один геометрический параметр — наименьшее расстояние между кромкой улиточного канала и поверхностью отводящего канала или камеры энергоразделения. Следуя [18], обозначим его у (рис. 1.1,6). Для У-за-кручивающего устройства геометрический безразмерный комплекс, являющийся аналогом закрутки, определяется выражением п= d(d+а + 2с)/ аЬ) [18, 196]. [c.12]

Вихревой эффект, или эффект Ранка реализуется в процессе течения интенсивно закрученного потока по осесимметричному каналу, на торцевых поверхностях которого устанавливаются ограничительные элементы — лроссель на горячем и диафрагма с центральным отверстием на холодном концах трубы. При определенном сочетании режимных и конструктивных управляющих параметров из отверстия диафрагмы истекает некоторая охлажденная часть исходного закрученного потока, а из дросселя — другая подогретая его часть. При этом на основе закона сохранения вещества можно составить уравнение баланса массы для вихревой трубы классической схемы с одним источником подвода газа через закручивающее сопло [c.38]

Микро- и макроструктур закрученного потока представлякгг особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения существенно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций при закрутке всегда трехмерно и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик осевых течений [16, 27, 155, 156]. Одно из основных и характерных отличий состоит в том, что в камере энергоразделения вихревой трубы наблюдаются значительные фадиенты осевой составляющей скорости, характеризующие сдвиговые течения. Эти градиенты наиболее велики на границе разделения вихря в области максимальных значений по сечению окружной составляющей вектора скорости. Приосевой вихрь можно рассматривать как осесимметричную струю, протекающую относительно потока с несколько отличной плотностью, и естественно ожидать при этом появления эффектов, наблюдаемых в слоях смешения струй [137, 216, 233], прежде всего, когерентных вихревых структур с детерминированной интенсивностью и динамикой распространения. Экспериментальное исследование турбулентной структуры потоков в вихревой трубе имеет свои специфические сложности, связанные с существенной трехмерностью потока и малыми габаритными размерами объекта исследования, что предъявляет достаточно жесткие требования к экспериментальной аппаратуре. В некоторых случаях перечисленные причины делают невозможным применение традиционных [c.98]

В.П. Алексеев и А.П. Меркулов пришли к выводу о перестройке вдоль камеры энергоразделения периферийного квазипотенци-ального вихря в вынужденный приосевой закрученный поток, вращающийся по закону, близкому к закону вращения твердого тела (т = onst) [13, 14, 115, 116]. Отмеченные исследования были проведены в 60-е годы и их основополагающие результаты, а также результаты зарубежных исследователей [227, 234, 237, 246, 255, 261, 265, 268] обобщены в монографиях [35, 94, 164]. В большинстве проведенных исследований измере аничивались лишь установлением качественных зависимостей распределения параметров по объему камеры энергетического разделения в виде функций от режимных и геометрических параметров. Сложность проведения зондирования в трехмерном интенсивно закрученном потоке определяется не только малыми размерами камеры энергоразделения, но и радиальным градиентом давления, вызывающим перетекание газа по поверхности датчика, а следовательно, искажающим данные измерений. В некоторых исследованиях [208] предпринята попытка определения расчетным методом поправки на радиальные перетечки с последующим учетом при построении кривых (эпюр) распределения параметров в характерных сечениях. Опубликованные данные порой имеют противоречивый характер и трудно сопоставимы, так как практически всегда имеются отличительные признаки в геометрии основных элементов и соотношении характерных определяющих процесс параметров. [c.100]

Это связано с трудностями, определяемыми, с одной стороны, малыми размерами вихревых труб, а с другой — существенными радиальными фздиентами параметров, что усложняет само измерение и заметно снижает его точность. Зонды калибруют обычно в безградиентном комбинированном потоке, что приводит к появлению заметной по величине систематической погрешности при измерении в трехмерном закрученном потоке сжимаемой жидкости в условиях высоких значений радиального фадиента давления. [c.106]

Микроструктура закрученного потока представляет особый интерес для понимания физического механизма процессов течения и тепломассообмена. На структуру турбулентного течения в камере энергорааделения вихревых труб значительно влияют особенности радиального распределения осредненных параметров и кривизна обтекаемой газом поверхности. При этом поле турбулентных пульсаций закрученного ограниченного потока всегда трехмерное и имеет особенности, отличающие его от турбулентных характеристик незакрученных течений [15, 18, 30, 181, 196]. На рис. 3.11,а показаны интенсивность турбулентности е закрученного потока в системе координат, связанной с криволинейной линией тока, где — продольная, — поперечная и ц — радиальная составляющие турбулентных пульсаций в зависимости от относительного расстояния до стенки камеры энергоразделения y/R. [c.115]

Диффузионное горение газа в турбулентном потоке характеризуется более сложным механизмом горения по сравлению с ламинарным. Сильное влияние на длину факела оказывает закручивание струи газа и воздуха и угол встречи этих струй. Меняя эти параметры, можно управлять длиной факела в очень широких пределах. Благодаря преимуществам закрученного потока обеспечивается хорошее смесеобразование и интенсивное горение. [c.235]

Рис. 2.1. Зависимость длины начального участка закрученного потока от параметра закрупшна входе 1—Ие = 5 1й 2— 5и.=я 2 10

Таким образом, в широком диапазоне изменения параметров и законов начальной закрутки (лопаточные эавихрители) установлено, что локальная структура закрученного потока однозначно характеризуется интегральным параметром закрутки Можно считать, что этот параметр характеризует подобие полей скоростей при течении закрученного потока в трубах, [c.47]

В настоящем параграфе представлены результаты определения интегральных характеристик закрученного потока по экспериментам в трубе длиной 150 диаметров при течении воздуха [58]. Основные параметры лопаточных завихрителей указаны в табл. 1.1. Для обобщения привлечены опьп ные данные других авторов в этом случае интегральные характеристики определялись численным интегрированием полей скоростей, представленных в этих работах. [c.50]

В разд. 2.4 было получено уравнение (2.7), связьшающее локальный и интегральный параметры закрутки потока. В результате обобщения опытных данных получено еще пять уравнений, связьшающих локальные и интегральные характеристики закрученного потока в трубе. Они рассматриваются ниже. [c.53]

Подвод дополнительной массы газа и связанное с зтим уменьшение параметра закрутки <1 в ряде случаев однозначно определяет локальные характеристики закрученного потока в условиях вдува. Например, максимальные относительные значения осевой и суммарной скоростей потока, где определяется с учетом вдува, незначительно отличаются от аппроксимирующих зависимостей (2.8) и (2.9) (рис. 3.12). [c.69]

Связь параметров закрутки Фиф, при вдуве в закрученный поток сохраняет вид степенной зависимости Ф=ВФ, а значения величин В иЬ определяются параметром вдува5д.. Аппроксимация опытных данных в диапазоне ф = 0,2.. . 1,0 позволила получить формулы [c.70]

В разд. 3.3 было показано, что на основном участке при Ф = = idem для частично и полностью закрученных потоков распределения локальных параметров и интегральные параметры япя различных завихрителей практически совпадают. Поэтому, определив по формуле (1.26) величину Ф вх.г по формуле (1.31) — действительное значение этого параметра, момсно рассчитать изменение интегральных параметров М vi К [ формулы (2.20), (2.21)], а также составляющие напряжения трения по длине канала и для частично закрученного потока. [c.125]

Форма записи относительной функции трения Ф ,5, отражающей влияние вдува, для закрученного потока и для незакручен-ного потока [ 25] одинакова, но числшные значения коэ< и])ици-ентов 1фи 6 5 различны. Это обусловлено тем, что закрутка изменяет критическое значение параметра 6 5. Значение этого параметра можно найти, сопоставляя выражения для предельного относительного закона трения при вдуве [c.130]

Экспериментальное исследование теплоотдачи при вдзгве в закрученный поток выполнено на рабочем участке с Г - 12,5, конструкция которого описана в разд. 3.4. Канал на выходе имел конфузор с Л к = 0,75. В основном потоке воздзгха температура поддерживалась постоянной ( -200°С), вдуваемый воздух имел температуру 20 С. Плотность массового потока воздуха в каждом опыте поддерживалась примерно постоянной по всей длине канала. Опыты проведены при ке = 5 10 ...1,2 10 , = 10. ..10 , параметр вдзгва Д, = 5 10". ..1,66 10", параметр проницаемости < 2. [c.151]

Уравнение (8.24) удобно использовать для расчета массРот-дачи в закрученные потоки при испарении и сублимахщи, когда величину легко определить по температуре испаряющейся (сублимирующей) поверхности. При термическом разложении материала стенки или при ее выгорании определение парциального давления диффундирующего вещества на поверхности затруднено, поэтому для характеристики поперечного потока вещества удобнее воспользоваться параметром вдува (или проницаемости). [c.166]

Аналогия щюцессов теплообмена и массообмена в частично закрученных потоках также подтверждается с высокой точностью. Сопоставление формул (7.27) и (8.28) для относительных функций теплообмена и массообмена показьшает, что в исследованном диапазоне параметра закрутки (Ф<вх 1Д) отличие в значениях этих функций не превышает 1%. [c.168]

Первая серия опытов была проведена с использованием оптического аппарата ИАБ-451 (установки Теплера — Максутова), что позволило, просвечивая воздушный поток в цилиндрическом канале, наблюдать развитие струй в закрученном потоке и получить фотоснимки границ струй в торцевом сечении канала. В опытах варьировались системы завихривающнх устройств и конструктивные параметры газовы-пус тп., .ч отверстий. [c.192]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...