Осесимметричные течения с закруткой потока

ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ ТЕЧЕНИЯ С ЗАКРУТКОЙ ПОТОКА [c.165]

Структура закрученных потоков (193). 5.1.2. Модель радиально-уравновешенного течения (197). 5.1.3, Осесимметричные течения с закруткой (206), [c.4]

В рамках упрощенной модели осесимметричного течения могут быть определены сепарационные и расходные характеристики закрученного потока. Как уже отмечалось выше, сепарация жидкой фазы в таком потоке зависит в основном от размеров капель, угла закрутки и коэффициента скольжения. Степень влажности влияет на коэффициент сепарации значительно слабее это влияние обусловлено изменением размеров скоростей капель под воздействием несущей фазы увеличение уо приводит к уменьшению осевой и тангенциальной составляющих скоростей капель при этом уменьшаются центробежные силы, действующие на капли, но возрастает время их пребывания в потоке. Первый фактор оказывается более существенным, и с ростом уо коэффициенты сепарации несколько уменьшаются. Влияние угла закрутки при ai>30° оказывается значительным. Влияние степени влажности и при переменных углах закрутки остается достаточно слабым. При этих значениях возникают отрывные возвратные течения, способствующие пере- [c.176]

При течении в сопле с начальной закруткой по закону твердого тела возникает зона обратных токов и в области сужения сопла образуется критическая линия, на которой продольная составляющая скорости внешнего потока г l обращается в нуль. Эта линия является особой для уравнений пограничного слоя. Аналогичная особенность возникает при расчете пограничного слоя в гидродинамической модели вихревой форсунки [1], а также при обтекании закрученным потоком осесимметричного тела с протоком и затупленными передними кромками. [c.538]

Заключение. Найдены распределения скоростей, а также выражение для функции тока осесимметричного винтового (по Жуковскому) течения в полубесконечном круговом цилиндре при наличии круглого отверстия в дне. Закрутка потока оказывает существенное влияние на характер течения в цилиндре. В рассматриваемой постановке отпадет необходимость в дополнительном ограничении, накладываемом на параметр напряженности винтового течения к, = 2.405 [1]. Последний удается также выразить через физические и геометрические параметры угловую скорость вращения жидкости вдали от дна, расход и радиус цилиндра. Получены предельные случаи винтовой сток в центре основания цилиндра и винтовое течение жидкости в верхнем полупространстве при наличии на его границе кругового отверстия или осесимметричного винтового источника (стока). Проведено сравнение с потенциальным истечением. Показано, что доля расхода в подпитке стока от различных трубок тока (за исключением поверхности самого цилиндра) в закрученном потоке выше, чем в потенциальном. Поэтому если желательно сливать больше жидкости из приосевой зоны, то поток целесообразно сильнее закручивать. [c.96]

В [3] получено решение уравнений Навье-Стокса для осесимметричной струи без закрутки, возникающей в безграничном пространстве, заполненном несжимаемой жидкостью, если туда поместить точечный источник потока импульса. Это решение относится к классу пространственных конических автомодельных течений. При больших числах Рейнольдса данная задача решена в приближении пограничного слоя [1]. Также представляется интересным случай истечения струи из малого отверстия в вершине конуса. При этом на конусе ставится условие прилипания. В частном случае получается решение задачи о струе, бьющей из малого отверстия в плоской стенке, нормально к последней. Эта задача обсуждается в [4], где указывается, что течение не описывается автомодельным решением в целом, а лишь по отдельности в приосевом пограничном слое и в основной области течения с неизбежным разрывом между ними. При этом в основной области течения задача сводится к задаче о линии стоков, которая моделирует эжекцию струи. Таким образом, непосредственное сращивание главных членов разложения в приосевом пограничном слое и в основной области течения невозможно. Это обстоятельство по мнению авторов [4] является парадоксальным. В действительности это связано с отсутствием области перекрытия этих двух асимптотических разложений. [c.33]

В последние годы интенсивно изучаются закрученные потоки в осесимметричных каналах переменного сечения (сопла, диффузоры и т. д.). Впервые эта задача возникла при изучении вопроса о влиянии закрутки на характеристики сопел. Было обнаружено [65], что при определенных условиях закрутка потока может служить средством регулирования расхода газа через сверхзвуковое сопло. Поскольку расходные характеристики канала неразрывно связаны с локальными Ч1араметрами потока, то вопрос о распределении скоростей в соплах и каналах переменного сечения при течении с закруткой приобрел самостоятельное значение. [c.106]

Разрушение вихря мончет иметь место и в закрученных потоках в трубах, например, в отсасывающих трубах турбин и насосов с воздухозаборниками. В трубах ядро вихря после разрушения наиболее часто принимает осесимметричную, почти замкнутую форму, и закрученный поток вниз по течению возвращается к первоначальному состоянию. Одпако в расширяющейся трубе наблюдается другой тип разрушения, когда ядро принимает вид двойной спирали (так называемое геликоидальное разрушение). Третий тип разрушения, когда ядро имеет вид обычной спирали, наиболее часто наблюдается за крыльями, хотя может иметь место и в трубах. Аналогичные типы разрушения вихря присущи течениям в соплах, циклонных сепараторах и других устройствах с закруткой потока, а также в струях. Следует заметить, что разрушение вихря явля- [c.196]

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]

Развитие новой техники требует изучения локальных, интегральных и турбулентных свойств закрученного потока в специфических условиях—в каналах с изменяющейся по длине площадью поперечного сечения, при диафрагмировании выходного сечения и т. д. Между тем закономерности течения, тепло -и массообмена в осесимметричных каналах с местной закруткой потока изучены недостаточно. Имеющиеся в литературе результаты в подавляющем большинстве относятся к исследованию осредненных характеристик течения и теплообмена в непроницаемых трубах с частными законами начальной закрутки. Так мно- гочисленные результаты исследований по гидравлическому I сопротивлению и среднему теплообмену достаточно полно от-( ражены в [ 67]. [c.7]

Еще одним важным примером двумерных течений является осесимметричное течение идеальной ж идкости с закруткой [Бэтчелор, 1973]. Оно под разными названиями рассматривалось во многих исследованиях. Например, как циркуляционное и вихревое описано в книгах О.Ф. Васильева [1958] и М.А. Гольдштика [1981]. Существен1 ым отличием такого течения от рассмотренного выше незакрученного осесимметричного движения является наличие вращения в потоке, т. е. все компоненты скорости могут принимать ненулевые значения, в том числе и Хотя в данном случае остается в [c.51]

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]

Примем, что закрутка потока не нарушает осесимметричности течения, т. е. параметры течения не зависят от окружной координаты. Тогда из уравнения движения в проекции на окружное направление следует, что для каналов с прямолинейной осью [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...