Вихревое струйное течение
Cтраница 1
Вихревые струйные течения применяются в основном с целью преобразования энергии давления в холод и тепло. Ранка [1-3], заключающийся в делении исходного газа в вихреном течении на два потока, полные энтальпии которых существенно отличаются одна от другой. Этот эффект тщательно изучался многими исследователями. Этот эффект продолжает привлекать внимание исследователей характерными особенностями, позволяющими использовать его в самых разнообразных аспектах техники. Характерные особенности струйных вихревых течений ярко проявляются в термотрансформаторах Ранка-Хилша ( вихревых трубах), с помощью которых экспериментально установлено, что в вихревом струйном течении ( рис. 6.1) образуются два вихря, перемещающихся навстречу один другому. Периферийный вихрь, движущийся от завихри-теля термотрансформатора к дросселю, занимает довольно узкую кольцевую полость. [1]
 |
К расчету двумерного течени. [2] |
Расчет возвратных вихревых и струйных течений, упомянутых в § 46, в полуфиксированной системе координат проще, чем в естественной, так как исправлять приходится только линии тока. [3]
В центробежном поле вихревого струйного течения имеются значительные по величине радиальные градиенты давления и температуры, направленные от оси к периферии, а по длине вихревого течения в свободном вихре температура торможения повышается, начиная от завихрителя, а давление снижается. [4]
Современные теории, объясняющие в вихревом струйном течении процесс энергоразделения, основываются на представлениях: о действии центробежного поля с передислокацией быстрых и медленных молекул газа между приосевой и периферийной частями вихревого течения; о радиальных потоках кинетической и тепловой энергией между свободным и вынужденным вихрями; о взаимодействии свободного и вынужденного вихрей внутри вихревого течения. [5]
Таким образом, из первой ячейки вихревого струйного течения выходят: через сечение О-О поток газа вынужденного вихря, а через сечение 1 - 1 поток среды свободного вихря. [6]
Имеется несколько типов моделей, объясняющих энергоразделение в вихревом струйном течении. [7]
Однако, как показывают эксперименты [8, 9, 23, 36], эффект энергетического разделения также существенно зависит от длины вихревого струйного течения, что позволяет считать механизм энергоразделения под действием центробежных сил не единственным. [8]
Таким образом, сходя из изложенного выше в данном разделе, можно сделать вывод о том, что с прекращением существования вынужденного вихря в вихревом струйном течении прекращается процесс энерго - и массоразделения, эффективность процесса энерго - и массоразделения достигает своего максимума при условии полностью сформировавшегося в вихревом струйном течении вынужденного вихря и при длине вихревого струйного течения равной длине вынужденного вихря, а наибольшее количество сконденсировавшейся среды, находящейся в свободном вихре, приходится на границу возникновения вынужденного вихря. [9]
Предлагаемая модель многокомпонентного вихревого струйного течения отличается от базовой тем, что с целью определения расходных, динамических, температурных и других параметров, а также с целью определения максимальной эффективности процессов, происходящих в таком течении, она дополнена структурой вихревого струйного течения ( рис. 6.3), в которой вынужденный вихрь имеет границу в виде формы параболоида вращения. Свободный вихрь также ограничен и имеет форму цилиндра, стенки которого сужаются в направлении максимального течения газа в свободном вихре. Между свободным и вынужденным вихрями располагается пограничный слой, состоящий из газа, перетекающего из свободного вихря в вынужденный. Описанная структура состоит из ячеек, в каждой из которых происходит энергоразделение в центробежном поле, сопровождающееся процессами конденсации компонентов, входящих в исходный газ, в вынужденном вихре и испарения в свободном вихре. [10]
Достижение максимума величины коэффициента т хв эффективности энергоразделения при условии полностью сформировавшегося вынужденного вихря на границе прекращения существования последнего, а также прекращение дальнейшего нарастания температур Тст и после исчезновения вынужденного вихря свидетельствует о том, что с исчезновением вынужденного вихря прекращается процесс энергоразделения в вихревом струйном течении. [11]
Таким образом, сходя из изложенного выше в данном разделе, можно сделать вывод о том, что с прекращением существования вынужденного вихря в вихревом струйном течении прекращается процесс энерго - и массоразделения, эффективность процесса энерго - и массоразделения достигает своего максимума при условии полностью сформировавшегося в вихревом струйном течении вынужденного вихря и при длине вихревого струйного течения равной длине вынужденного вихря, а наибольшее количество сконденсировавшейся среды, находящейся в свободном вихре, приходится на границу возникновения вынужденного вихря. [12]
Вихревые течения с осевой симметрией встречаются в различных случаях: в водоворотах, в смерчах, в течениях через турбины и в течении, образующемся при выпуске воды через отверстие в ванне и др. Математическая теория была в основном разработана в связи с теорией турбин29); здесь будут рассматриваться некоторые простые соображения, касающиеся таких вихревых струйных течений. [13]
Таким образом, сходя из изложенного выше в данном разделе, можно сделать вывод о том, что с прекращением существования вынужденного вихря в вихревом струйном течении прекращается процесс энерго - и массоразделения, эффективность процесса энерго - и массоразделения достигает своего максимума при условии полностью сформировавшегося в вихревом струйном течении вынужденного вихря и при длине вихревого струйного течения равной длине вынужденного вихря, а наибольшее количество сконденсировавшейся среды, находящейся в свободном вихре, приходится на границу возникновения вынужденного вихря. [14]
Вихревые струйные течения применяются в основном с целью преобразования энергии давления в холод и тепло. Ранка [1-3], заключающийся в делении исходного газа в вихреном течении на два потока, полные энтальпии которых существенно отличаются одна от другой. Этот эффект тщательно изучался многими исследователями. Этот эффект продолжает привлекать внимание исследователей характерными особенностями, позволяющими использовать его в самых разнообразных аспектах техники. Характерные особенности струйных вихревых течений ярко проявляются в термотрансформаторах Ранка-Хилша ( вихревых трубах), с помощью которых экспериментально установлено, что в вихревом струйном течении ( рис. 6.1) образуются два вихря, перемещающихся навстречу один другому. Периферийный вихрь, движущийся от завихри-теля термотрансформатора к дросселю, занимает довольно узкую кольцевую полость. [15]
Страницы: 1 2