Cтраница 1
Закрученное течение с концентрированным вихрем на оси цилиндрического сосуда образуется путем вращения диска в донной области с угловой скоростью Q. В верхней части может быть как свободная поверхность жидкости, так и неподвижная крышка. В ряде экспериментов использовалась вращающаяся верхняя крышка, а нижняя была неподвижна или допускалось вращение обеих крышек сразу. Физический механизм возникновения движения жидкости в таких системах имеет двоякое происхождение. Вопрос о его образовании полностью не ясен до сих пор. [2]
Закрученное течение жидкостей и газов сопровождается возникновением ряда эффектов, определяющих эффективность технологических процессов. Для исследований процессов очистки сжатого воздуха нами были выбраны вихревые трубные аппараты. В этих аппаратах реализуется вихревой эффект или эффект температурного разделения за счет формирования закрученных расширяющихся струй в трубном пространстве. В закрученном высокоскоростном потоке возникает радиальный и осевой градиент температуры и давления. Эти факторы являются определяющими в процессах конденсации и сепарации. [3]
Закрученное течение газовых потоков обладает не только полем центробежных сил, градиентом давления и температуры, но и устойчивой структурой. Наличие этих свойств может быть с успехом использовано для интенсификации химических реакций. [4]
![]() |
Общие характеристики вихрей. [5] |
Очень часто закрученные течения, особенно в каналах представляют собой свободно-вынужденный вихрь. Граница между ними для осесимметричных каналов представляет собой также осесимметричную условную поверхность раздела вихрей. В зарубежной научно-технической литературе такой составной закрученный поток принято называть вихрем Рэнкина. Для г2 г г, движение газа подчиняется закону потенциального вихря, а для области 0 г г2 - закону движения вынужденного вихря. [6]
В закрученном течении возникающем в осевых гидравлических машинах позади направляющего колеса, иногда образуется около втулки этого колеса резко выраженная застойная зона. Течение в такой зоне тщательно изучено К. Возникновение этой застойной зоны связано с повышением давления в радиальном направлении наружу. Это повышение давления в радиальном направлении, вызываемое закрученным течением, приводит к тому, что в кольцевом пространстве позади направляющего колеса, свободном от лопаток, повышение давления в осевом направлении вдоль втулки происходит значительно сильнее, чем во внешнем течении. Влияние пограничного слоя играет при этом подчиненную роль. [7]
В реальном закрученном течении важную роль играет пограничный слой, формирующийся на корневом обводе в диффузорном потоке. При значительных продольных положительных градиентах давления вдоль корневого обвода происходит отрыв двухфазного слоя и пленки. [8]
В полностью развитом закрученном течении можно выделить начальный участок, в пределах которого происходит сворачивание поверхности отрыва с образованием максимально закрученного устойчивого течения, условная ось закрутки которого находится в плоскости визуализации. За начальным следует переходный участок, в пределах которого имеют место разрывы закрученного течения, характеризующие начальную стадию потери его устойчивости. Ниже переходного следует основной участок, где в результате окончательной потери устойчивости происходит взрыв закрученного течения с образованием эллипсоидальных или цилиндрических обособленных вихрей, условные оси вращения которых находятся уже в плоскостях, нормальных плоскости визуализации. Основной участок сменяется участком распада закрученного течения. В пределах его обособленные вихри распадаются с образованием крупномасштабных оптических неодно-родностей. Можно полагать, что значительно ниже должна существовать область, на течение в которой уже не сказывается влияние закрученного течения. [9]
![]() |
Зависимость критической степени закрутки потока от геометрических и режимных параметров. кольцевой канал. 1 - Re 10. 2 - Ке 10. 3 - Re Ю3. [10] |
Основной особенностью закрученного течения в кольцевом канале является отрыв и формирование зоны обратных течений вблизи внутренней поверхности. [11]
![]() |
Зависимость критической степени закрутки потока от геометрических и режимных параметров. кольцевой канал. 1 - Re 10. 2 - Ке 10. 3 - Re Ю3. [12] |
Основной особенностью закрученного течения в кольцевом канале является отрыв и формирование зоны обратных течений вблизи внутренней поверхности. [13]
Сложность исследования закрученных течений газа в каналах и соплах, в первую очередь, состоит в том, что изменение закона закрутки потока может изменить не только количественные характеристики течения, но и его качественную картину. Для докритических режимов в [5] экспериментально получена картина течения, изображенная на рис. 1, а, где внутри области основного течения 1 обнаружена область возвратно-циркуляционного течения 2, проходящая вдоль всего сопла. [14]
Таким образом, турбулентное закрученное течение характеризуется системой пяти уравнений эллиптического типа [46], которая решается конечно-разностным методом. [15]