Воздух, вихревой эффект

Конструкция АГГ разработана на принципиально новой теоретической основе с применением акустического резонатора, создающего мощный вихревой эффект смешения топливного газа с атмосферным воздухом. Сочетание враш,ательного и поступательного движения газовоздушной смеси приводит к появлению зоны осевых обратных токов, росту центробежных сил, интенсивному перемешиванию компонентов и пропорциональному распределению газа в объеме окислителя. На выходе из горелки вихревым движением смеси создаются большой угол раскрытия зоны горения и настил пламени на излучающую стенку огнеупорной кладки топки с малой осевой дальнобойностью, а наличие зоны разрежения по оси закрученного потока способствует возникновению встречного высокотемпературного потока дымовых газов из топки, который стабилизирует фронт настенного горения (иначе называемого настильное сжигание топлива ). [c.65]

Снижение эффективности вихревых труб при работе на влажном воздухе обнаружено в первых исследованиях вихревого эффекта. Однако отсутствие строгого аналитического описания процессов, протекающих в камере разделения, затруднило оценку влияния влажности воздуха на работу вихревых аппаратов различной конструкции. Ниже рассмотрены работы, материалы которых в наибольшей степени способствовали формированию современных воззрений по рассматриваемому вопросу. [c.65]

В малых холодильных камерах для охлаждения используют и дроссельный эффект сжатых газов, и вихревой эффект. Так, при дросселировании воздуха с давлением выше 10,0 МПа можно получать и поддерживать температуру в рабочем объеме камеры. 392 [c.392]

Вихревой эффект был изучен для воздуха, метана, водорода, аргона, гелия, аммиака, двуокиси углерода, водяного пара и других газов и паров. Установлено, что величина охлаждения газа в вихревой трубе мало зависит от его состава. В табл. П1-1 приведены примерные значения коэффициентов пересчета а величины эффекта охлаждения А/хол = 1 — хол Д я различных газов (эффект охлаждения для метана принят за единицу). [c.52]

Рис. 6. Зависимость вихревого эффекта охлаждения и нагревания Aij от весовой доли холодного воздуха i при разных давлениях по опытным данным

С помощью вихревого эффекта можно осуществить своеобразный термодинамический теплофикационный цикл [16], в котором одновременно получаются холод и тепло (рис. 17). Если холодный воздух нагревается только до температуры 7 , а не до температуры Т наружного воздуха, то в разомкнутом процессе получаются [c.31]

Вихревой эффект. Этот эффект может быть использован для получения охлажденного от —10 до —60 °С газа с помощью простого устройства — вихревой трубы (рис. ХУП-4). Сжатый газ (воздух) с большой скоростью (200—400 м сек) вводится тангенциально через сопло 1 в трубу 2, где в условиях сложного вихревого движения осуществляется расслоение газа на горячий и холодный потоки. Нагретые внешние слои газа движутся справа налево и удаляются через дроссельный вентиль 3, имея температуру 50—100 °С, а охлажденные внутренние слои газа движутся в противоположном направлении и удаляются через отверстие диафрагмы 4, установленной справа от сопла. Температуры потоков регулируются степенью открытия вентиля 3. Происходящие в вихревой трубе явления очень сложны и пока недостаточно изучены. [c.693]

Физическую сущность процессов вихревого эффекта охлаждения можно представить следующим образом. Поток сжатого воздуха, охлажденный до температуры выходит из сопла, после расширения в нем, с большой скоростью. Если кинетическая энергия потока преобразуется во внешнюю работу, то температура газа после [c.15]

Л, == 0,3 был получен холодный воздух с наименьшей температурой = —35°, что составляет около 0,48 перепада температур в изоэнтропическом процессе. То же происходит и с нагреваемым воздухом. Из этого следует, что холодный воздух, отдавая свою кинетическую энергию, получает часть тепла от внешних слоев. Таким образом, процесс в вихревой трубе дает большие потери. Эффективность охлаждения с помощью вихревого эффекта может быть оценена коэффициентом представляющим отношение эффекта охлаждения холодного потока к изоэнтропическому эффекту [c.16]

По существу действительная эффективность охлаждения с помощью вихревого эффекта должна оцениваться произведением [х. При адиабатическом расширении получается 1 кг холодного воздуха, а из вихревой трубы выходит только кг. [c.17]

Термодинамический цикл вихревой трубы. Вихревой эффект осуществляется своеобразным термодинамическим комбинированным циклом [14], в котором одновременно получаются холод и тепло. На рис. 18 показано устройство для охлаждения и нагревания воздуха с применением вихревой трубы и процессы цикла в 5, Т-диаграмме. Процесс 1—2 — адиабатическое сжатие в компрессоре 1—3 — изотермическое сжатие в компрессоре точка 4 — состояние холодного воздуха по выходе из вихревой трубы, а точка 5 — состояние горячего воздуха по выходе из трубы. Если холодный воздух нагревается только до температуры Т , а не до температуры Т наружного воздуха, то при осуществлении разомкнутого процесса возникают дополнительные потери. [c.52]

Отсасывание воздуха в эжекторе осуществляется горячим потоком, выходящим из вихревого холодильника. Следует отметить весьма интересное конструктивное выполнение вихревого эффекта в рассмотренной выше камере. [c.54]

Изучению вихревого движения вне связи с эффектом температурного разделения посвящено множество работ, из которых интересно выделить исследования по объяснению явления распада так называемого концентрированного вихря, погруженного в поток и имеющего радиус по максимуму окружной скорости потока. Распад характеризуется возникновением на оси вихря критической точки, за которой возникает прилегающая к оси ограниченная область возвратного течения в форме пузыря (пузырьковая форма распада) для достаточно больших уровней закрутки и в форме спирали при средней закрутке. Эксперименты выполнены как с водой, так и с воздухом. Закрутку жидкости сообщали с помощью лопастного завихрителя. При этом отмечается, что распад вихрей [c.45]

Диспергирование воздуха в безнапорных установках происходит за счет вихревых потоков, создаваемых рабочим колесом центробежного насоса. Схема флотации аналогична напорной (см. рис. 4.12,6), н5 в ней отсутствует сатуратор, что и является преимуществом безнапорной флотации. Образующиеся в камере безнапорной установки пузырьки имеют большую крупность, а следовательно, эффект флотации мелких частиц снижается. Безнапорные флотационные установки применяют для очистки сточных вод от жира и шерсти. [c.144]

Одно из первых исследований работы вихревой трубы на влажном воздухе выполнено В. С. Мартыновским и В. П. Алексеевым. Они предполагали, что при изоэнтропийном расширении влажного воздуха в сопловом вводе эффект охлаждения снижается под действием фазовых переходов, т. е. из-за выпадения конденсата и образования частичек льда в потоке. Вычисленную-с учетом этих факторов температуру на срезе сопла сравнивали с температурой изоэнтропийного расширения воздуха до соответствующего давления. Для проверки предположения был проведен эксперимент на вихревой трубе (0о=16 мм) с двухсопловым тангенциальным входом при диаметре отверстия диафрагмы йк = = 0,51, давлении на входе в трубу Рс=0,9 МПа и температуре 70 = 291 К. Эксперименты проведены на воздухе с абсолютным влагосодержанием 9,8... 14,7 г/м и на предварительно осушенном сжатом воздухе с абсолютным влагосодержанием 1—2 г/м . Расхождения в значениях А7х в двух сериях экспериментов составляли около 10 К, а по расчету даже при рс = 0,18 МПа они должны были составлять 15,5 К. Несовпадение расчетных и опытных результатов позволило сделать вывод о том, что в сопловом вводе водяные пары находятся в переохлажденном состоянии, т. е. конденсация и образование твердой фазы в потоке происходят после выхода воздуха из сопла. [c.66]

Закрученное течение жидкостей и газов сопровождается возникновением ряда эффектов, определяющих эффективность технологических процессов. Для исследований процессов очистки сжатого воздуха нами бьLfIИ 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. [c.231]

Несомненный интерес представляют работы, проводимые под руководством Ш. А. Пиралишвили, по созданию воспламенителей топливных и газовых смесей [8]. Реализация эффекта вихревого энергетического разделения позволяет повысить температуру горючей смеси и обеспечить ее самовоспламенение. При этом отпадает необходимость в дополнительных источниках энергии для воспламенения смеси. Вихревой эффект можно также использовать для обеспечения работоспособности при пониженной температуре исходной смеси. На рис. 73 приведена конструктивная схема воспламенителя ацетилена в потоке воздуха. Сжатый воздух через тангенциальный сопловой ввод 1 подается в камеру энергетического разделения 2, в которую через перфорированный насадок, 3 вводится газообразный ацетилен. Продукты сгорания выводятся из камеры через отверстие в диафрагме 4. Наружная поверхность аппарата покрыта слоем теплоизоляции 5. [c.182]

Автомобили являются основным источником загрязнения воздуха в городах, вследствие чего международными и государственными стандартами установлены ограничения содержания в выхлопных газах окислов азота, угарного газа и углеводородов. Опыты, проведенные в КуАИ по изучению влияния вихревого эффекта на токсичность выхлопных] газов, показали преимушество вихревых карбюраторов. [c.237]

Поляков А. А. Исследование работы внхревой трубы на влажном воздухе.— В кн. Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев КуАИ, 1976, с. 44—48. [c.248]

Охлаждение с помощью вихревого эффекта. Французский инженер Ранк в 1931 г. предложил использовать для охлаждения вихревой эффект, получаемый с помощью специальной вихревой трубы , устройство которой показано на рис. 2. Воздух, сжатый в компрессоре и охлажденный до тем- [c.12]

Французский инженер Ранк предложил использовать вихревой эффект охлаждения, применив для этого специальную трубу, которую называют именем ее изобретателя или просто вихревой [14, 15, 16]. Устройство вихревой трубы (рис. 5, а) несложно. Труба имеет сопло, расположенное тангенциально по отношению к ее внутренней поверхности. В непосредственной близости от сопла установлена диафрагма с отверстием, концентрическим геометрической оси трубы. По одну сторону от диафрагмы труба имеет свободный выход (холодный конец), а по другую — дроссельный вентиль (горячий конец). Поток сжатого воздуха, предварительно охлажденный водой, поступает к соплу и, проходя через его отверстие, завихряется и приобретает кинетическую энергию (рис. 5, б). Через центральное отверстие диафрагмы выходит охлажденный воздух, а через свободный конец трубы — нагретый (рис. 5, в). Количества вытекающего холодного и горячего воздуха, а следовательно, и температуры потоков регулируются степенью открытия дроссельного вентиля. [c.14]

Из приведенного графика (рис. 1.17) видно, что максимальное температурное разделение (Ato = 6,5°С) в трубке Г-Ш получается тогда, когда 20% нагретого газа выводится из трубки через вентиль (3) в ее торце. Использование трубки для охлаждения в таком виде малоэффективно, что обусловлено, главным образом, трудностями в выделении охлажденного потока из общей массы газа, прошедшего через сопловой ввод. Для случая нагрева в тонкостенной плохо проводящей тепло трубке с //d = 34 температура газа в полости трубки может на сотни градусов превышать температуру торможения возбуждающего потока. В работе [21] отмечается, что при степени расширения л = 5 и температуре перед сопловым вводом 20°С в конце трубки воздух нагревался до 500°С, а при наличии пыли, взвешенной в воздухе, отмечали температуры до 1000°С. Основной эффект нагрева в данном устройстве осуществляется за счет ударно-волно-вых процессов. При обтекании газовым потоком цилиндра более резкое снижение температуры обусловлено, кроме сказанного, значительными перепадами давления, затрачиваемого на сужение и расширение потока, созданием неустойчивого течения за цилиндром. Возникающие при этом пульсация, циркуляционные вихри, находящиеся в состоянии тепло- и массообмена с основным потоком, обусловливают большее понижение температуры по сравнению с обтеканием пластины. Необходимо отметить, что излучение звуковых колебаний в окружающую среду имеет место и в вихревой трубе. Кроме того, экспериментально доказано, что в вихревой трубе течение неустойчиво и возникают регулярные колебания давления. Нами было показано, что низкочастотные колебания являются следствием процеСсионного движения вынужденного вихря вокруг геометрической оси камеры закручивания. [c.32]

Движущая сила циркуляции создавалась за счет осевого перепада давления и эжекционного эффекта. Чем значительнее перепад, тем больше относительный расход охлажденного циркулирующего газа. Благодаря внутренней циркуляции большая часть охлажденного потока приобретала более низкую температуру, чем в обычном исполнении вихревой трубы, и, в целом, повышался конден-сационно-сепарационный эффект. Следует также подчеркнуть, что конструкция исключала возникновение каких-либо застойных зон, зависания продуктов на стенках. Углы наклона образующих конуса (18), направляющих конусов (15 и 20) выбирали с учетом угла естественного откоса пыли, равного 47-50°. Дл удаления возможного скопления дисперсной фазы в камере очищенного газа при многоступенчатой очистке предусматривали установку сопла (на рисунке не показаны) для эпизодической подачи сжатого газа (воздуха, азота) в процессе работы сепаратора с целью взмучивания пыли и удаления ее в следующую ступень улавливания. В период ремонта установки аппарат пропаривали или промывали горячей водой. [c.111]

С целью улучшения распыления и смешения с воздухом было создано много конструкций вихревых форсунок двойного распыления. К их числу относятся форсунки системы ЦНИИТМАШ (рис. 62), констррции Шмидта (рис. 63) и др. В этих форсунках сделан улиточный ввод воздуха в корпус. Проходя через окна, прорезанные тангенциально к окружности средней воздушной камеры, или завихряясь вследствие центробежных сил при тангенциальном подводе в круглую камеру корпуса, воздух приобретает вращательное движение и смешивается с топливом. При выходе из форсунки воздух получает слабое завихрение, и поэтому, в лучшем случае, струйки его движутся по образующей гиперболоида [4]. Основное завихрение совершается внутри корпуса, что, наряду с хорошим распылением топлива и его смешением с воздухом, приводит одновременно к обратному процессу укрупнения капелек вследствие ударов капелек о стенки камеры и налипания на этих стенках. Эффект распыления этих форсунок меньше ожидаемого. Пределы регулирования весьма невелики подтекание мазута не предотвращается. Широкого распространения эти форсунки не получили. [c.115]

Метод, основанный на эффекте Пельтье, состоит в пропускании электрич. тока через контакт двух разнородных проводников при изменении направления тока вьщеление теплоты сменяется ее поглощением, возможный перепад т-р ДТ = 140 К, а коэф. е установки зависит от ДГ. Понижение т-ры также происходит при взаимном растворении в-в ( Не в сверхтекучем Не) при тангенциальном вводе сжатого газа (воздуха) с большой скоростью в т. наз. вихревую трубу, в к-рой в результате сложного вихревого движения газ расслаивается на горячий и холодный потоки (эффект Ранка) в волновых кр и о ге н ерат о р ах, где в условиях установившегося движения газа осуществляется его волновое расширение с генерацией акустич. автоколебаний и отводом энергии в ввде теплоты в спец. устройствах - резонаторах при воздействии сильного магн. поля на помещенное в термостат парамагн. в-во с послед, адиабатным его размагничиванием (магнитокалорический эффект) и т. д. [c.306]

Температура воздуха, вьиходящего из трубы в с, соответственно выше. Спрен-гер [Л. 150] нашел, что существуют различные виды потока, которые ведут к сильным эффектам разделения энергии потока, и Воннегут [Л. 161] разработал термометр, который измеряет статическую температуру в высокоскоростном потоке газа. В основном он состоит из вихревой трубы с соответствующим отверстием (зазором) и термометра, расположенного в воздухе с низкой энергией на оси трубы. [c.333]

Рассмотрим влияние параметров охлаждающей вс ды на работу вихревого охладителя. Поскольку при вихревом температурном разделении газа температура периферийных слоев вихря превышает температуру исходного сжатого газа, то логичен вывод о возможности охлаждения стенок камеры разделения прн температуре охлаждающей среды выше температуры газа на входе в аппарат. Необходимо определить лишь пределы повышения температуры охлаждающей среды. В работе [7] показано, что при работе вихревой трубы в режиме 1=1 при степени расширения воздуха 8 = 3...6 температура охлаждающей воды не должна превышать Т охл = = (1,22...1,38)Гс (ббльшие значения Т охл соответствуют большим значениям е). Зависимость Гх/7 с=/(Г охл/Гс) линейна во всем исследованном диапазоне изменения 7 "охл/7 с и 8. Иной характер этой зависимости выявлен в работе [15] при рс = 0,58 МПа и д,= 1 с ростом Г охл/Гс скорость уменьшения эффекта охлаждения АГх несколько возрастет. Например, при 7 охл/7 с = = 0,95...1,045 уменьшение АТх при повышении температуры воды на 1 К составляет 0,1К, а при 7 %хл/7 с = = 1,16...1,23—около 0,25 К. Можно предположить, что это различие вызвано разными расходами, охлаждающей воды. В работе [7] нет данных о значении Сохл, но в предыдущей работе этих же авторов указано, что охл =3... 12 л/мин, а в работе [15] приведены значения Сохл = 2,8...3,9 л/мин. Действительно, как следует из работы [15], с ростом Оокл влияние температуры Г охл возрастает. Так, при Оохл = 3 л/мин повышение температуры воды с 276 до 299 К(7 охл/7 с = 0,95...1,08) приводит к уменьшению АГх приблизительно на 3 К, а при Оохл = = 12 л/мин АГх падает почти на 6 К, причем, чем ниже температура охлаждающей воды, тем больше влияние ее, расхода. Например, при Г охл = 293 К уменьшение расхода с 12 до 3 л/мин приводит к падению АГ на 2,5 К, а при Г охл = 27б—на 4 К. Характер зависимостей АГх = /(Г охл, Сохл) позволяет предположить возможность пересечения их графических изображений,. [c.78]

Известные способы регулирования и механизмы их реализации позволяют, решать практически любые задачи. Однако уместно напомнить следующее обстоятельство. Сложная система регулирования лишает вихревой аппарат одного из его основных преимуществ — простоты изготовления. Цель применения сложной системы — уменьшение расхода сжатого воздуха. При периодическом использовании вихревого аппарата экономия сжатого воздуха не влияет существенно на суммарные затраты. Нельзя рассчитывать на большой экономический эффект от регулирования вихревого аппарата, использующего бросовую энергию. Не всегда рационально регулирование в установках, к надежности которых предъявляют повышенные требования. В связи с этим относительно редки случаи, когда применение регулирования обязательно. Более того, при разработке установок с вихревыми аппаратами стремятся избегать применения регулирования, т. е. выбирают размеры и режимные параметры вихревогб, аппарата таким образом, чтобы возможные отклонения температур и расходов потоков от их номинальных значений не выходили за пределы допустимых, не нарушающих нормальный режим работы термостатируемых объектов. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология