- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя »
характеризуется параметром закрутки, представляющим собой безразмерное отношение осевой компоненты потока момента количества движения к произведению осевой компоненты потока количества движения и эквивалентного радиуса сопла, т. е.
(1.1),
где величина
(1.2)
является потоком момента количества движения в осевом направлении и учитывает вклад х - -компоненты турбулентного сдвигового напряжения; а величина
(1.3)
является потоком количества движения в осевом направлении и учитывает вклад турбулентного нормального напряжения и давления (осевая тяга), d/2—радиус сопла, и, v, ω - компоненты скорости в направлении осей х, r, цилиндрической системы координат.
В свободной струе, распространяющейся в затопленном пространстве, величины Gх и G постоянны, т. е. являются инвариантами для данной струи.
Если использовать уравнение для количества движения в радиальном направлении и пренебречь слагаемыми , то вклад давления в Gx можно выразить через ω следующим образом:
(1.4).
Эту характеристику зачастую трудно измерить с хорошей точностью, поэтому используются альтернативные упрощенные варианты. Иногда величину S рассчитывают без учета турбулентных напряжений, иногда пренебрегают вкладом давления. В этих случаях величины G и Gх при смещении вниз по потоку не сохраняются.
Рассмотрим сначала случай, когда поток закручен как целое на выходе из сопла, т.е.
, .
Иными словами, профиль осевой скорости и считается равномерным, а скорость закрутки ω возрастает от 0 (при r=0) до ωm0 (при r=d/2, т.е. на стенке сопла). Если вклад давления в Gх сводится к учету слагаемого ω2/2, а турбулентными напряжениями пренебрегают, то это дает
, ,
где Gх=ωm0/um0 - отношение максимальных скоростей в выходном сечении сопла. Таким образом, параметр закрутки S может быть представлен в виде
(1.5),
где связь S и G проиллюстрирована на рис.1.1, где также приведены экспериментальные значения измеренных независимо величин S и G. Соотношение S ~ G для вращения газа как целого правдоподобно описывает реальный случай истечения из генератора закрутки при G < 0,4 (s 0,2). Однако при более интенсивности закрутки распределение осевой скорости значительно отклоняется от равномерного; большая часть потока выходит из отверстия вблизи внешней кромки; в качестве примера на рис.1.2 приведены распределения осевой, окружной и радиальной скоростей в кольцевом выходном сечении генератора закрутки с тангенциальным и осевым подводом, полученные экспериментально при нескольких значениях параметра закрутки. Указанная теоретическая зависимость
Рис.1.1. Соотношение между параметрами S и G, характеризующими закрутку.
Рис. 1.2. Радиальные распределения осевой, окружной и радиальной скоростей на выходе из закручивающего устройства со смешанной тангенциально-осевой подачей, демонстрирующие влияние изменения степени закрутки :
а — осевая скорость; б — окружная скорость; в — радиальная скорость.
S ~ G дает в этом случае заниженные значения S при заданных значениях G, так что фактически более реальным оказывается следующее соотношение между S и G:
(1.6),
также изображенное на рис. 1.1.
Течение может быть охарактеризовано также локальным параметром закрутки Sx, в котором используется толщина слоя смешения rb, а не
- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Тема: Вихревые горелки |
Предмет/Тип: Теплотехника (Реферат) |
Тема: Вихревые пылеугольные горелки |
Предмет/Тип: Электротехника (Диплом) |
Тема: Вихревые пылеугольные горелки |
Предмет/Тип: Технология машиностроения (Диплом) |
Тема: Вихревые теплогенераторы |
Предмет/Тип: Физика (Реферат) |
Тема: Вихревые пылеуловители |
Предмет/Тип: Экология (Реферат) |
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы