Теория - турбулентная струя
Cтраница 4
 |
Схема траекторий движения капель при инжекционном режиме на границе устойчивости. [46] |
При развитом инжекционном режиме поступающая жидкость стекает по приемному порогу на тарелку, частью дробится на капли и разбрызгивается струями газа, выходящего из первого ряда отверстий, а частью протекает по тарелке дальше, снов а частично разбрызгивается струями газа, выходящего ( с другой скоростью) из второго ряда отверстий, и так далее до тех пор, пока вся жидкость не окажется раздробленной на капли. При этом значительная часть отверстий тарелки, до которых жидкость не доходит, оказывается неорошаемой. Образующиеся в разных рядах отверстий капли жидкости разгоняются струями газа до различных скоростей вылета ( начальных), причем наименьшую скорость и высоту подъема над тарелкой получают капли, образовавшиеся в первом ряду, орошаемом жидкостью наиболее интенсивно. Траектории капель, вылетающих из отверстий данного ряда, предполагаются непересекающимися. Как показывает приближенный расчет на основе теории турбулентных струй [3], длина пути разгона капель - величина малая по сравнению с высотой подъема капель над тарелкой и в дальнейшем можно ею пренебречь. [47]
Вопросу выбора необходимой длины цилиндрической камеры смешения, в случае центрального расположения эжектирующего-сопла, посвящено небольшое число работ, носящих, в основном, эмпирический характер. Предлагаемый в некоторых из них анализ процесса смешения в смесительной камере эжектора нам кажется физически недостаточно последовательным. Наиболее правдоподобной, по нашему мнению, является подмеченная Г. Н. Абрамовичем [ I ] аналогия между деформацией поля скоростей в свободной турбулентной струе и в камере смешения эжектора, выражающаяся в сохранении свойства аффинности полей скоростей. Известно, что свойство аффинности полей скоростей вообще характерно для турбулентного пограничного слоя. Это, естественно, приводит к мысли о возможности аппроксимации опытных данных соответствующими соотношениями из теории турбулентных струй. Хотя автор [1] и рассуждает подобным образом, однако для расчета длины камеры смешения он пользуется все же эмпирически подобранными численными соотношениями. [48]
Выше было указано на необходимость учета нестационарного в действительности характера установившегося в среднем турбулентного потока при оценке средней скорости горения. Для расчета турбулентного газового факела, как отмечалось в § 1 - 1, большое значение имеет приближенная модель диффузионного горения с бесконечно большой скоростью химической реакции. В этом предположении, естественно, приведенные соображения о расчете среднего значения ЙУ остаются за рамками расчетной схемы. На первый план выступает вопрос о разумной аппроксимации эффективных характеристик турбулентного переноса импульса, энергии и вещества. Вопрос этот, однако, не является специфичным для турбулентного горения газа, а относится к общей теории турбулентного пограничного слоя и к опорному для расчета факела разделу ее - к теории турбулентных струй. [49]
Для расчета пограничного слоя на профиле решетки необходимо определить распределение скорости невязкой жидкости w w ( s), которое используется как скорость внешнего потока и0 u0 ( s) по отношению к пограничному слою. Для определения w ( s) следует решить прямую задачу теории решеток в потоке невязкой жидкости. Затем производится расчет пограничного слоя, который, строго говоря, следует рассматривать как первое приближение ввиду обратного влияния наличия пограничного слоя на распределение скорости внешнего потока. Поскольку при реальных числах Рейнольдса и безотрывном обтекании толщина вытеснения очень мала, указанное уточнение обычно не производится. Гораздо существеннее влияние возможного отрыва потока, наличие которого в первом же приближении учитывается в распределении скорости вблизи выходной кромки, точнее всего в струйной модели. Возможность отрыва потока на других участках профиля проверяется в процессе проведения расчета. Следует отметить, что известные методы не позволяют достаточно надежно рассчитать поток при наличии отрыва, и им либо просто пренебрегают, либо строят соответствующее струйное течение невязкой жидкости с последующим применением на границе этого течения теории турбулентной струи. [50]
Страницы: 1 2 3 4