Распределение - окружная скорость
Cтраница 2
Ранее при рассмотрении циркуляционного течения мы отмечали, что скорость этого течения неограниченно возрастает при уменьшении радиуса г. Если воспользоваться уравнением энергии, то можно показать, что такое увеличение скорости неизбежно приведет к падению энтальпии потока и появлению нулевых и отрицательных значений энтальпий, что физически невозможно. Внутри цилиндра устанавливается вихревое движение, причем распределение окружных скоростей в принципе здесь может быть совершенно произвольным, но на поверхности вихревого цилиндра скорость и давление должны совпадать с этими величинами в циркуляционной области, а внутри цилиндра давление р должно быть больше нуля. [16]
 |
Относительное расширение и идеальный коэффициент восстановления начального скоростного напора для канала типичного радиального диффузора без направляю щих лопаток. [17] |
С помощью изогнутых по спирали лопаток ( см. рис. 6.12, б) можно уменьшить диаметр радиального диффузора, требуемый для обеспечения торможения потока до заданной скорости, по сравнению с диаметром диффузора, изображенного на рис. 6.12, а, увеличив длину криволинейного участка канала. Лопатки предотвращают образование больших вихрей в окрестности внешнего периметра, возникающих в результате-неравномерности распределения окружной скорости. Эти вихри закручиваются вокруг осей, параллельных оси входного канала. [18]
 |
Относительное расширение и идеальный коэффициент восстановления начального скоростного напора для канала типичного радиального диффузора без направляющих лопаток. [19] |
С помощью изогнутых по спирали лопаток ( см. рис. 6.12, б) можно уменьшить диаметр радиального диффузора, требуемый для обеспечения торможения потока до заданной скорости, по сравнению с диаметром диффузора, изображенного на рис. 6.12, а, увеличив длину криволинейного участка канала. Лопатки предотвращают образование больших вихрей в окрестности внешнего периметра, возникающих в результате неравномерности распределения окружной скорости. Эти вихри закручиваются вокруг осей, параллельных оси входного канала. [20]
Следует обратить внимание на то обстоятельство, что значения v1 - и 0р задаются в начале расчета как средние значения прочности 0р и окружной скорости ротора. Величина Ne может быть вычислена по значениям ар и v2, причем для определения и2 необходимо иметь опытные данные по распределению окружных скоростей ротора. [21]
К сожалению, в [197] не дано полное качественное разъяснение физической стороны явления. К числу жестких следует отнести допущение о пренебрежении осевой составляющей скорости. Для расчета профиля температуры необходимо знать характер распределения окружной скорости, который зависит не только от термодинамических параметров потока газа на входе в камеру энергоразделения вихревой трубы, но и от ее геометрии, а также от давления среды, в которую происходит истечение. Остановимся менее подробно на теоретических концепциях Шепе-ра [255] и А.И. Гуляева [59-61], рассматривавших процесс энергоразделения как результат обмена энергией в противоточном теплообменнике класса труба в трубе. Сохранив в принципе основные идеи представителей третьей группы гипотез, Шепер рассматривал ламинарный теплообмен. [22]
В этом случае удается значительно увеличить поверхность раздела компонентов при смешении и достичь тем самым высокой степени их однородности. В конечном счете такая возможность определяется характером распределения скоростей в потоке, проходящем через активную зону с очень малыми размерами. Поэтому теоретический анализ сводится к определению поля скоростей в рабочей зоне аппарата, знаниэ которого необходимо для расчета величины деформации сдвига как определяющего критерия эффективности смешения. В результате решения уравнений движения может быть получено выражение для распределения окружной скорости от радиуса в кольцевом канале. При этом необходимо подчеркнуть, что все известные решения для гидродинамических потоков в устройствах с коаксиальными цилиндрами выполнены для условий, когда радиальный поток жидкости отсутствует. Принципиальное отличие механизма движения среды в РПА от движения между коаксиальными вращающимися цилиндрами состоит в наличии транзитного потока через прорези, что, естественно, изменяет характер распределения скоростей. Поэтому при анализа движения среды в РПА необходимо учесть радиальную скорость потока. Ввиду того, что величина деформации сдвига является расчетной и не может быть найдена по результатам экспериментов, проверка адекватности разработанной модели реальному процессу по данной характеристике не представляется возможной. Вследствие этого математическая модель процесса должна быть дополнена методом расчета удельных затрат мощности. [23]
Интенсивнее всего процесс снижения r2 r ах происходит в коротких трубах с устройствами раскрутки потока, устанавливаемыми непосредственно перед дросселем. Рост и снижение Fc сопровождается смещением Кфтах и 7 к стенке камеры энергетического разделения. И наоборот, уменьшение du и увеличение Fc приводит к смешению 7 и тах к оси и росту степени наполнения профиля. Характер распределения окружной скорости подтверждает обоснованность предположения о квазитвердом вращении приосевой части потока в некоторой области. По мнению автора [208] с ростом относительной доли охлажденного потока область квазипотенциального вращения занимает все большую часть объема трубы. Однако многие авторы [112, 184, 268] считают, что с ростом ц возрастает протяженность зоны перехода от квазитвердого вихря к квазипотенциальному, что связано с энергетикой вихревой трубы. Однако с уменьшением значений относительной доли охлажденного потока линейная область изменения угловой скорости вращения приосевых масс газа становится более отчет-айвой. [24]
Страницы: 1 2