Плоские решетки

Следует отметить, что описанный здесь парадокс , заключающийся в том, что с увеличением коэффициента сопротивления р плоской решетки (выше некоторого значения) в сечениях за ней появляется новая неравномерность с перевернутым профилем скорости, долгое время не был раскрыт. Поэтому в некоторых случаях применялись (и до сих пор применяются) плоские решетки с большими коэффициентами сопротивления, которые вместо выравнивания потока дают обратный эффект. [c.82]

Рис. 1.25. Распределение скоростей в различных сечениях участка за плоским диффузором с = 38° 40 и /11 = 3,3 при различных значениях плоской решетки

Струя за плоской решеткой [c.53]

Допустим, что скорость одной из двух струек перед решеткой равна нулю — случай полной неравномерности, имеющей место при набегании на решетку узкой струи (рис. 3.4). Все описанное справедливо и для этого случая вследствие торможения при набегании на решетку узкая струя будет растекаться по ней в поперечном направлении растекание будет продолжаться н после протекания жидкости через отверстия плоской решетки в виде отдельных струек. Однако по мере увеличения коэффициента сопротивления решетки поперечное (радиальное) растекание струек будет непрерывно расти, а следовательно, будет возрастать до бесконечности и степень растекания жидкости (расширения потока) за решеткой, так что скорость потока будет стремиться к нулю. При этом степень растекания [c.80]

Если устранить радиальное растекание жидкости за плоской решеткой, то такую решетку можно сделать достаточно эффективным распределительным устройством и при больших значениях Сг- Так как причиной радиального растекания жидкости является радиальное направление струек, вытекающих из отверстий тонкостенной решетки, очевидно, для устра- [c.82]

Перевертывание профиля скорости за плоской решеткой должно происходить не только ири симметричном (центральном) набегании потока на решетку, но и при несимметричном, например при боковом набегании, [c.83]

Если на пути потока (рис. 3.6, б) установить решетку, то струя, набегая на нее со стороны задней стенки аппарата, начнет по ней растекаться в сторону передней стенки (входного отверстия). Так как степень искривления линий тока при этом будет увеличиваться вместе с ростом коэффициента сопротивления решетки Ср, при определенном значении этого коэффициента вся жидкость за плоской решеткой будет перетекать к передней стенке аппарата и от нее изменит свое направление на 90° в сторону общего движения. Вследствие турбулентного перемешивания с окружающей средой струя за решеткой на всем пути будет подсасывать определенную часть неподвижной жидкости, и в области, прилегающей к задней стенке, образуются обратные токи. Таким образом, профиль скорости за плоской решеткой при боковом входе в аппарат получится перевернутым , т. е. таким, при котором максимальные скорости за решеткой будут соответствовать области обратных токов, образующихся свободной струей при входе (рис. 3.6, а и б). [c.85]

При этом подводе жидкости и наличии плоской решетки с очень большим коэффициентом сопротивления рассмотренное перетекание потока непосредственно за решеткой будет происходить в обратную [c.85]

Кроме того, можно отметить, что если по каким-либо причинам поток перед плоской решеткой закручен, то это закручивание при прохождении жидкости через решетку не будет устранено и сохранится в сечениях за решеткой (рис. 3.8). Вместе с тем струя при набегании на решетку будет растекаться, так что ее поступательные скорости за решеткой соответственно понизятся. Причиной закручивания потока может быть не только несимметричное расположение входного отверстия в аппарате, но и несимметричный профиль скорости струи на входе, даже при симметричном расположении входа относительно оси аппарата. В случае несимметричного профиля скорости равнодействующая динамических сил струи находится не на оси, а в зоне больших скоростей. Поэтому создается вращательный момент, закручивающий струю по направлению от больших скоростей к меньшим. [c.86]

Из сопоставления формул (4.53) и (4.64) также следует, что для получения одной и той же степени растекания струи непосредственно по фронту решетки любого вида и за плоской решеткой (в данном случае теоретически при Ср < 4), а также за такими объемными решетками, как слоевые насадки, пучки труб и т. п., величина Ср должна быть различной для фронта плоской решетки большая для конечных сечений за любой решеткой меньшая. [c.106]

Аналогично расчету по предлагаемому методу [2.28] рассмотрим двухмерный поток несжимаемой жидкости, в котором плоская решетка [c.119]

Преобразование первоначального профиля скорости в заданный неравномерный может быть достигнуто с помощью не только неоднородных плоских решеток, т. е. плоских решеток переменного по сечению сопротивления, но и пространственных решеток с различной кривизной поверхности. При решении этой задачи предполагается, что малы не только отклонения (возмущения) скоростей от равномерного их распределения по сечению, но и степень неоднородности сопротивления решетки и кривизна ее поверхности, т. е. гидравлические и геометрические характеристики изучаемой решетки мало отличаются от этих характеристик для однородной и плоской решетки. Это допущение позволяет линеаризовать полученные уравнения и основной результат представить в виде линейной связи между характеристиками потока (профилями скорости) до решетки и за ней и характеристиками решетки. [c.121]

Рис. 5.6. Выравнивание профиля скорости с помощью плоской решетки из проволок

Результаты систематических измерений скоростей при установке в начале рабочей камеры модели аппарата плоских тонкостенных решеток с различными коэффициентами сопротивления Ср приведены в табл. 7.1, 7.2, В табл. 7.1, 7.2 даны диаграммы полей полных давлений, измеренных непосредственно в отверстиях решеток (Н = 0), полей скоростей на расстоянии Я/Л, яг 0,35 за плоской решеткой при отсутствии за пей спрямляющего устройства и на расстоянии HiD . 0,5 за плоской решеткой с наложенным на нее спрямляющим устройством в виде ячейковой решетки. [c.163]

На рис. 7.6 и 7.7 представлены результаты опытов [581 при установке за плоским отрывным диффузором (а = 38° 40 = 3,3) различных решеток. Эти данные наглядно показывают, с одной стороны, насколько трубчатая (ячейковая) решетка полностью устраняет скос, полученный струйками при растекании по ее фронту, а с другой, насколько слабее ее выравнивающее действие по сравнению с изолированной плоской (тонкостенной) решеткой. Например, по рис. 7.7 видно, что в то время как за сеткой или плоской решеткой при = 2 в сечении Xj = х/Ь 0,96 профиль скорости уже достаточно выравнен, за устройством сетка (решетка) + трубчатая решетка при том же 2 и в том же сечении профиль скорости остается примерно таким же, как и перед фронтом этого сопротивления, 1. е. почти не выравненным. [c.166]

При установке в рабочей камере плоской решетки (рис. 7.2, б) даже с очень больишм коэффициентом сопротивления (соответственно = 30 и 315), при котором создается новая неравномерность распределения скоростей ( перевернутый профиль), выравнивание потока происходит значительно раньше, т. е. на меньшем расстоянии от входа в аппарат. Однако и в этом случае полное выравнивание скоростей (Ш х 1 и /И , 1) наступает только при Н = НЮ 2,6- 3. [c.162]

Проволочная сетка 2у. 2 -- плоская решетка 2) 5 — трубки [c.166]

С острыми ВХОДНЫМИ кромками сопровождается большим сжатием, а следовательно, еще большим уменьшением коэффициента расхода. Все это наглядно подтверждают результаты исследований, приведенные на рис. 7.8. Распределение скоростей показано для одного и того же сечения соответственно для случая расположения ячейковой решетки над плоской решеткой (рнс. 7.8, а) и под ней (рис. 7.8, б). Коэффициент сопротивления плоской решетки ( р 128 / — 0,13) в обоих случаях одинаков, однако степень выравнивания потока во втором случае значительно ниже, чем в первом. [c.167]

Рис. 7.9. Спектр потока за плоской решеткой с р = 13 Г = 0,34

Мак-Карти 198] исследовал трехмерный поток через проволочную реи1етку с произвольным распределением сопротивления в канале постоянного, но различной формы, сечения. Не вводя ограничения на величину изменения сопротивления решетки по сечению и на степень неравномерности поля скоростей, как это сделано во всех перечисленных работах, он вывел уравнения, позволяющие вычислить изменение сопротивления решетки, необходимое для получения заданного профиля скорости. Эти уравнения справедливы для случая плоской решетки произвольной кривизны, но только для равномерного исходного профиля скорости. [c.11]

Протекание жидкости через перфорированную пластинку (плоскую решетку) в пространство, не ограниченное стенками. Если поток равномерно набегает на перфорированную пластинку перпендикулярно ее поверхности, то струйки, вытекающие из отверстий, имеют одинаковые скорости и направление. Непосредственно за плоской решеткой жидкость движется отдельными свободными струйками, которые постепенно размываются и только на определенном расстоянии за решеткой сливаются в общую струю с максимальной скоростью на оси центральной струйки (рис. 1.49, а, б). Каждая струйка за решеткой интенсивно подсасывает окружающую ее жидкость. При этом соседние струйки мешают притоку жидкости, увеличивающей присоединенную массу. Поэтому вокруг каждой струйки образуется циркуляция внутренних присоединенных масс (рис. 1.49, в), так что масса струек от выходного сечения О—О [х 0) до сечения I—I х/йотв. 5-т-8), где происходит слияние практически всех струек, остается постоянной. Только крайние струйки в случае неограниченной струи могут непрерывно подсасывать жидкость из окружающей среды, передавая ей часть кинетической энергии [40, 41 1. Так как увеличение массы центральных струек за счет окружающей среды затруднено, они начинают подсасывать соседние струйки. В результате все струйки отклоняются к оси (рис. 1.49, в), и площадь поперечного сечения / -/ общего потока с массой, равной сумме масс всех струек, получается меньше начальной площади (сечения О—О), т. е. площади ре/иетки. Согласно опытам [34], в этом сечении отношение средней скорости к максимальной 0,7 при / = 0,03- 0,40. После суженного сечения поток расширяется по обычным законам свободных струй (см. выше) с увеличением общей массы за счет присоединенной массы из окружающей среды (см. рис. 1.49, а, в). На основании рис. 1.49, а а б относительное расстояние х/1/ ОТ решетки до самого узкого поперечного сечения общей струи, после которого она начинает расширяться, можно принять равным [c.53]

Рис. 1.49. Ст )уктур 1 потока жидкости за решеткой, протекающей через плоскую решетку в неограниченное пространство а -- С110кт[1 потока ЬЮ, II ] о -- коло скоростей в поиерсчныч ссчения.ч ( 0,24 — 225 х X 2 27) мм < /0 .р 25 г м) [З П с. - схема слияния и отклонения струек и отрыва общего потока

Протекание однородного потока через перфорированную пластинку (плоскую решетку) в пространство, ограниченное стенками. В случае, когда на решетку в осевом направлении набегает равномерный поток, общая струя, образованная после слияния струек за решеткой и ограниченная с одной стороны стенкой налипает на эту стенку (рис. 1.50, а). Если поток за решеткой ограничен со всех сторон (посгупает в прямой канал, рабочую камеру пли в вентилируемое помещение), он также налипает на одну из стенок и движется вдоль пее с максима.1Ьной скоростью, в то время как у противоположной стенки образуется большая отрывная (вихревая) зона (рис. 1.50). Отрыв потока от стенки обус. ювлен возникновением положительного градиента давления при расширении (уменьшении скорости) потока за суженным сечением 1-1 струи (см. рпс. 1.49, ). [c.55]

При растекании потока перед решеткой линии тока искривляются. Если в качестне распределительного устройства взята плоская (тонкостенная) решетка, у которой в отличие, например, от трубчатой решетки проходные отверстия не имеют направляюш,их стенок (поверхностей), то возникаюш,ее поперечное (радиальное) направление линий тока, т. е. скос потока, неизбежно сохранится и после протекания жидкости через отверстия. Это вызовет дальнейшее растекание, т. е. расширение струйки 1 и падение ее скорости за счет сужения струйки 2 и повышения ее скорости. Чем больше коэффициент сопротивления решетки, тем резче искривление линий тока при растекании жидкости по ее фронту, а следовательно, за решеткой значительнее расширение сечения и соответственно уменьшение скорости струйки 1 за счет струйки 2. Вследствие этого после определенного (критического или оптимального) значения коэффициента сопротивления Сопт плоской решетки, при котором поток за ней полностью-выравнивается, т. е. скорости в обеих струйках становятся одинаковыми, дальнейшее увеличение приводит к тому, что за решеткой скорость струйки 2 возрастает даже по сравнению со скоростью струйки /, возникает новая деформация поля скоростей в виде обращенной илн перевернутой неравномерности (рис. 3.3). [c.80]

Таким обра. юм, степень растекания жидкости в сечениях на конечном расстоянии за плоской решеткой всегда значительнее, чем по ее фронту. Если при критическом значении коэффициента сопротивления решетки за ней достигается равномерное распределение скоростей, то на самой решетке поток остается еще неравномерным. [c.80]

Г ассмотренное течение жидкости в аппарате с боковым входом справедливо для случая, когда решетка достаточно удалена от оси входной струи. При близком расположении решетки относительно струи, когда между ними не остается достаточного пространства для полного растекания струи по фронту решетки в обратную сторону (от задней стенки к передней), указанного перевертывания профиля скорости не произойдет. В этом случае струйки, вытекающие из отверстий плоской решетки, будут иметь то же направление, что и струя на входе в аппарат, вследствие чего при достаточно больших значениях Ср решетки жидкость за ней будет перетекать к задней стенке, и вблизи нее скорость струек будет максимальной (рис. 3.6, г). Очевидно, что при некотором среднем (оптимальном) значении относительного расстояния решетки от оси входного отверстия в сечениях за решеткой установится промежуточный почти симметричный профиль скорости (рис. 3.6, д). [c.85]

Поскольку одна плоская решетка без дополнительных устройств не всегда достаточно эффективна при использовании ее в качестве распределительного устройства, возникает необходимость в других способах выравнивания потока. Одним из способов является последовательная установка системы плоских решеток, каждая из которых имеет меньший коэффициент сопротивления, чем необходимый коэффициент сопротивления при одной решетке. В этом случае растекание струи буд( т происходить постепенно от одной решетки к другой (рис. 3.10, а), что исключает возможность новой деформации потока вследствие перетекания жид1сости из [c.87]

Для повышения эффективности систем решеток расстояние между ними должно быть не меньше определенного значения. Действительно, если при излипше большом коэффициенте сопротивления каждой решетки они расположены слишком близко одна от другой, то течение жидкости будет мало отличаться от течения, которое наблюдается в случае одиночной плоской решетки (рис. 3.11). Например, струя, набегающая по> центру на первую решетку с большим значением коэффициента Ср, как было показано, непосредственно за решеткой растекается радиально. Вследствие ограниченности расстояния между решетками струя не сможет изменить своего радиального течения и будет перетекать через-вторую решетку в том же направлении. Вся жидкость за второй решеткой, перетечет из центральной части сечения к стенкам аппарата (рис. 3.11, а). [c.88]

Это же выражение было получено Прандтлем [207]. Случай а О, т. е. Фх О (см. рис. 5.1), имеет место тогда, когда непосредственно за плоской решеткой или сеткой расположены продольные направляющие поверхности (спрямляющая решетка — хонейкомб, см. рис. 4.3). В то же время, как уже было отмечено, коэффициент выравнивания потока должен быть одинаковым как в конечном сечении за решеткой, так и перед ней, по ее фронту. Таким образом, выражение (5.58) можно рассматривать как уточненную формулу и для расчета коэффициента выравнивания потока по фронту решетки, т. е. Кф = Аа)р/Агйо = /С = (1 + Ср) " Как видно, это выражение аналогично формуле (4.29), только более уточненной. [c.130]

Общая структура потока в аппарате. Распределение скоростей потока в рабочей камере аппарата с центральным входом вверх при отсутствии распределительных устройств (рис. 7,2, а) действительно близко к описанному (см. гл, 3), т. е. поток по структуре совпадает ео свободной струей. О степени не]1авномерностн потока без распределительных устройств при таком входе можно судить как по приведенным ниже значениям коэффициента количества движения М,., полученным в различных сечениях рабочей камеры модели аппарата круглого сечения без решетки и с плоской решеткой, так и ио отношениям скоростей [c.162]

Указанное перетекание жидкости не происходит при наложении на плоскую решетку спрямляющего устройства в виде ячейковой решетки. Стенки ячеек не дают струйкам, вытекающим из отверстий плоской решетки, продолжить радиальное растекание, а направляют их параллельно осям ячеек. В результате степень выравнивания потока на конечном расстоянии за решеткой возрастает с увеличением р, и распределение ско-росте11 приближается к наблюдаемому непосредственно на решетке (7У 0). Вместе с тем следует отметить, что рассматриваемое спрямляющее устройство в виде ячейковой решетки очень эффективно с точки зрения устранения за плоской решеткой радиального скоса потока, а следовательно, предотвращения перетекания жидкости из центральной области сечения к стенкам аппарата. Однако выравнивающее устройство в виде плоской решетки с наложенной на пее ячейковой решеткой при больших значениях/ / щне может обеспечить полного выравнивания поля скоростей. [c.165]

Более простым и объективным является определение степени выравнивания потока по коэффициенту поля М , который для большинства измеренных полей скоростей был найден графическим методом. Результаты для сечений непосредственно над плоской решеткой (Я 0) и над спрямляющей представлены на рис. 7.10, в виде зависимости уИ от Ср при различных значениях FJFq при этом для каждого сечения взяты средние арифметические значения коэффициентов Л4 , подсчитанные по полям скоростей вдоль двух взаимно перпендикулярных диаметров. [c.170]

Значения Л4, полученные для сечения непосредственно за плоской решеткой [Н = - 0), на первый взгляд свидетельствуют о более интенсивном и сущестЕ. енном выравнивании потока по сечению, чем это следует из значений полученных за спрямляющей решеткой (Я/D,. 0,5 см. соответствующие точки на рис. 7.10). Учитывая замечания о методе определения скоростей в отверстиях плоской решетки и о подсасывающем действии более ускоренных струек в сечении за спрямляющей (ячейковой) решеткой при больших значениях Ср плоской решетки, следует, очевидно, принимать некоторые средние значения М,, по кривым рис. 7.10 (сплошные линии). Эти значения приведены в табл. 7.3. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология