Строительные исследования
страница - 0
а)б)в)
Рис. 1. Сменные сопла-каналы: а) - круг, б) - квадрат, в) - треугольник.
Типичная картина распределения давления по преграде представлено на рис.2. Градация оттенков серого на представленных рисунках показывает величину и направление градиента давления: серый цвет указывает на нулевое
НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ТЕЧЕНИЯ ВО ВТОРИЧНОЙ ПРИСТЕННОЙ СТРУЕ
Гулаков А.А (ssss@mail.ru), Жилкин Б.П. Уральский государственный технический университет
Системы несимметричных импактных струй (форма поперечного сечения струеобразующего канала не имеет полной симметрии) применяют для интенсификации теплообмена между газовой средой и протяженной поверхностью [1]. Для выявления механизма интенсификации теплоотдачи проводились исследования полей давления системы таких струй на преграду. В этих опытах было замечено, что во вторичном пристенном течении наблюдается некоторое различие между его конфигурацией и формой струеобразующего канала.
Опыты по изучения полей давления проводились на установке, описанной в [2]. Исследовались системы струй, образованные 25 соплами, имеющие форму поперечного сечения в виде круга, квадрата и равностороннего треугольника (рис.1). Все сопла имели одинаковый эквивалентный диаметр d3=5 мм с длинной профилированной части 10 калибров.
в)
Рис.2. Распределение давления Р системы различных струй на преграду (справа представлена схема ориентации сопел) (w=30 м/с, z*=5, s*=5): а) - круг,
б) - квадрат, в) - треугольник.
Как видно из представленных графиков видно, что форма вторичных пристенных течений несколько трансформируется относительно струеобразующего сопла.
значение, черные и белые цвета указывают на более высокие значения градиентов, но направленные в разные стороны.
Опыты показали, что топография поля давления системы струй на преграду Р зависит: от формы поперечного сечения сопел, их взаимной ориентации, относительного расстояния до преграды z*=z/ds, относительного шага между соплами s*=s/ds и скорости истечения струй w.
Рис.3. Схема фотографирования пылевых следов: 1 - осветительные лампы; 2 -«черная полость»; 3 - стеклянная фотопластинка; 4 - фотоаппарат; 5 - экраны.
Тонкие следы плохо различались на непрозрачной подложке, даже если она была черного цвета. По этому преградой служила тщательно отмытая стеклянная пластинка размером 130 х 180 мм без видимых оптических
Однако распределение давления не дает детальную картину гидродинамики растекания пристенных струй. Поэтому для были проведены опыты по визуализации течения методом осаждения естественной пыли, так называемый «метод пылевых следов» [3].
В основе механизма данного процесса, проявляющегося с наибольшей силой в узких высокоскоростных струях, лежит инерционный эффект. Взвешенные частицы пыли разгоняются течением в струе, направленным по нормали или под очень острым углом к преграде. При резком повороте потока они по инерции в основном сохраняют траекторию движения и, наталкиваясь на близко расположенную преграду, осаждаются на ней. Значит, по своей природе пылевые следы могут быть индикатором тонких импактных течений.
Опыты проводились на установке, описанной выше, при этом использовались только два сопла, остальные были заглушены. Средняя скорость истечения струй w изменялась от 50 до 60 м/с. Толщина полученного пылевого покрытия имела порядок десятков микрон.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2]