ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение критического пересыщения пара в струе из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара Издание 3" Образование тумана в струе часто наблюдается в практике поэтому необходимо знать скорость газового потока, температуру, давление паров и пересыщение пара в различных участках струи. [c.98] Если обозначить для некоторой точки т внутри струи слагающие скорости в направлении оси струи и, а по сечению струи через V (см. рис. 3.3), то скорость потока по оси х всегда будет положительной, а по оси у — положительной вблизи оси струи и отрицательной у границ струи. Вследствие этого происходит подвод окружающей газовой смеси в струю и перемешивание газовых потоков. [c.98] Решение этих уравнений приведено в табл. 3.2. [c.99] В начальном участке струи соответствующие равным скоростям линии (изотахи) являются прямыми, начало их располагается у кромки сопла, а конец — в переходном сечении распределение скоростей в последнем может быть определено по табл. 3.2. [c.99] Из сравнения уравнений (3.19) и (3.31) следует, что начало основного участка струи для распределения температур и концентраций располагается ближе к соплу струи, чем начало участка для соответствующего профиля скоростей. [c.101] В последней (правой) графе табл. 3.2 приведены данные, позволяющие по значениям скоростей потока с помощью уравнения (3.22) вычислять значения температур и концентраций. [c.101] Чтобы установить пересыщение пара в различных участках струи, необходимо от весовой концентрации пара перейти к давлению пара, выражаемому в мм рт. ст. [c.101] Определив по уравнениям (3.34) и (3.36) давление пара и температуру, нетрудно рассчитать пересыщение пара в различных участках струи. [c.101] Чтобы составить представление о значении показателей в различных участках струи, в табл. 3.3 и 3.4 и на рис. 3.6, 3.7 и 3.8 приведены результаты расчета температуры давления пара р, скорости газа и (по оси л ) и и (по оси у), а также пересыщения пара 5 для сечений М — М (начальный участок), К — Е (сечение, в котором по оси х пересыщение достигает максимального значения) и Я—О, расположенных на расстоянии 16,8 28 и 42 мм от полюса струи, а также по оси струи применительно к опыту 2 (см. табл. 3.1). [c.102] Приведенные в табл. 3.3 и на рис. 3.8 значения отношений ts.pjds.p2—АТ АТX, равные О и 1, относятся к газовой смеси за пределами струи (с индексом 2) и к газовой смеси, выходящей из сопла (с индексом 1). [c.103] Значения I и р ио оси струи, приведенные на рис. 3.7, были найдены по уравнению (3.23), а скорости газа ы —по уравнению (3.18). [c.103] У = щ х = 2,35. 0,075. 28 = 5,0 Скорость газа по оси струи и определяем по уравнению (3.18), а затем на основе 1/ — =0,333 (ы/Мт=0,110) и значе-ния у/я Ы =—0,18 (см. табл. 3.2) находим величины и и. [c.104] На рис. 3.6 видно, что линии равных показателей в поле струи начинаются у кромки сопла и замыкаются на оси струи. [c.104] Характер изменения температуры, давления пара и скорости газа в различных сечениях струи сходен (см. рис. 3.8), т. е. наблюдается равномерный спад этих величин от оси струи к ее границам. Значения этих показателей уменьшаются также по мере удаления от полюса струи вдоль ее оси (см. рис. 3.7). [c.105] Величина пересыщения пара как вдоль оси струи, так и во всех ее сечениях проходит через максимум, причем между сечениями М — N и К — L наблюдаются два максимума. Кривая 1 (см. рис. 3.7) определяет положение максимального пересыщения пара в поле струи. [c.105] Приведенные выводы справедливы по отношению к турбулентной струе, когда смешение потоков определяется турбулентной диффузией и теплопроводностью. На основании ряда исследований можно сделать выводо том, что такие условия соблюдаются при Ке 3000 (при вычислении значения Ке диаметр сопла й принимается равным 2г). Естественно, что образование тумана в первую очередь будет наблюдаться там, где создается максимальное пересыщение пара (область, ограниченная кривой 1 на рис. 3.7), Поскольку граница области максимального пересыщения пара в струе образует поверхность, при наблюдении за такой струей можно видеть светящийся конус тумана. [c.106] Для заданных значений Т, Гг, р и рг это уравнение дает два значения параметра п, определив которые, нетрудно установить положение кривых, ограничивающих область пересыщенного пара. [c.106] Из сказанного выше следует, что максимальное пересыщение пара, возникающее в струе, не зависит от скорости газа в сопле, т. е. от количества поступающего газа, и определяется только температурой и давлением пара в смешивающихся потоках. Скорость газа по осям х и у ъ разных участках струи изменяется пропорционально скорости газа в сопле, так как экспериментальная константа а не зависит от критерия Рейнольдса. При этом увеличение скорости газа в сопле не изменяет величин АС/ДС , ДГ/ДГ и п в любой точке струи. [c.106] Параметры и, Т, р и 8 т зависят друг от друга. Однако при 5 5кр величины Т и р а вместе с ними и 5) изменяются не только вследствие изменения значения параметра п, но и за счет конденсации пара в объеме. При этом с увеличением и уменьшается время пребывания зародышей и капель в области пересыщенного пара и соответственно снижается конденсационный рост капель. [c.107] В результате процесс смешается в сторону образования зародышей, т. е. к увеличению N и уменьшению г. Таким образом, при 5 5кр в скобки правых частей уравнений (б), (в) и (г) кроме независимых параметров х и у необходимо ввести скорость потоков внутри сопла 1. [c.107] Вернуться к основной статье