ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аналитическое определение характеристики турбулентности затопленных свободных струй из "Вентиляционные и пневмотранспортные установки нефтяной промышленности" Один из основных вопросов приложения теории свободных затопленных струй в вентиляционной технике (воздушные завесы, оазисы и др.) — оценка степени турбулентности струи, определяющей ее структуру. [c.7] Величину этого коэффициента обычно связывали с конструктивными особенностями приточного насадка и степенью начальной турбулентности потока (до истечения) в настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал, позволяющий оценить значение величины а для того или иного практического случая. [c.7] Складывалось устойчивое представление о невозможности аналитического определения коэффициента турбулентной структуры для заданных условий формирования струи единственным способом его нахождения, казалось, оставался эксперимент. И. А. Шепелев [47] показал возможность построения методики расчета затопленных струй, свободной от эмпирических коэффициентов. Пользуясь упрощенными представлениями о закономерностях формирования изотермических свободных струй, И. А. Шепелев сделал вывод, что все разнообразие их структуры может быть полностью охарактеризовано так называемыми кинематическими характеристиками , относящимися к выходным сечениям насадков. [c.7] Оба эти положения не совпадают с выводами из классической теории свободной струи. В частности, формула Райхардта предусматривает асимптотическое уменьшение продольных скоростей в струе вдоль радиуса сечения, так что поперечные размеры струи по этой формуле должны рассматриваться как безграничные в отличие от теории Г. Н. Абрамовича, из которой вытекают вполне определенные внешние контуры струи. Различия эти носят, однако, скорее принципиальный, чем практический характер. [c.8] Шепелев, сопоставляя найденные им зависимости с результатами экспериментов Т. Трюпеля и Е. И. Полякова, доказал, что отклонение его расчетных данных от опытных крайне незначительно. [c.8] Ниже будет показана возможность использования формулы Райхардта и для плоских струй. [c.8] Полученные И. А. Шепелевым закономерности свободной струи, основанные на формуле Райхардта, позволяют обосновать способ вычисления характеристик турбулентности струи и открыть тем самым дополнительный путь к сопоставлению теории струи с обширным экспериментальным материалом. [c.8] Величина С не зависит ни от формы отверстия, ни от характера исходного поля скоростей и может быть принята (по Райхардту) 0,082. [c.8] Под величиной обычно понимается максимальная скорость на оси сечения. Существуют, однако, скоростные поля (некоторые из них рассматриваются ниже), имеющие максимум не на оси струи. Скорость на оси струи в этих частных случаях может быть равна нулю или близка к нему. В таких случаях под о понимают максимальную скорость в сечении, к какой бы его точке она не относилась. [c.9] Интеграл в формуле (3) представляет собой количество движения в выходном сечении сопла, выраженное в безразмерной форме (кинематический импульс). [c.9] Очевидно, неодинаковый характер распределения скоростей в поперечных сечениях сопел предопределяет и различные величины количества движения в них, несмотря на одинаковые величины средних скоростей (расходов). Это и оправдывает предложенное И. А. Шепелевым наименование показателя 5 . (кинематическая характеристика). [c.9] При больших значениях х влияние величины 0,29, характеризующей сдвиг полюса в глубь сопла, становится незначительным и связь между л и по формуле (6) функционально совпадает с формулой (1). По-видимому, в дальнейшем формула (1) И. А. Шепелева ввиду большей ее простоты и физической наглядности получит широкое распространение. [c.10] Поскольку, однако, опубликованные до настоящего времени экспериментально найденные показатели степени турбулентности струи характеризовались коэффициентом а по формуле (6), выводы из последующего анализа сопоставлены с этой величиной. [c.10] По формуле (6) представляется возможным подсчитать, делая соответствующие предположения о форме исходного профиля, скорости, или по известному из эксперимента а определить величину ит и сопоставить ее с результатами аналитического расчета. Анализ следует вести для не слишком малых величин х с тем, чтобы по возможности ослабить влияние различного положения полюса струи по Г. Н. Абрамовичу и И. А. Шепелеву. [c.10] Дальнейшие подсчеты выполнены автором для л = 20н-50 калибрам. [c.10] Вернуться к основной статье