Характеристики СА (1047867), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Проводя аналогичные рассуждения„можно построить весь' участок 2 — 5 дроссельной характеристики, соответствующий рабо-',:,. те ЖГСА с цилиндрической КС на режимах частичного распада. Для реальных ЖГСА режимы частичного распада на дрос-' сельной характеристике могут заканчиваться при определенных'.":, условиях вертикальным участком 5- 6 (см. рис, 3.6„6), соогветст-':.' вукицйм режиму дисперсно-кольцевого запирания.
Супщость этого ~ режима заключается в том, что в кольцевом зазоре между еще не:::„: разрушещпам цилиндрическим участком жидкостной струи и стен-:,, кой КС образуется при смешении зжектнруемого газа с каплями''-; жйдкостй, оторваащимися от струй„газожйдкостной поток дйс-.;.
персной структуры, в котором реализуются критические параметрм-" течения. Действительно, как следует йз эксперимента (см. З.З), на:",' режимах частичного распада жидкостная струя пробивает КС и ': Окончательно разрушается в ОднОм из сечений диффузора, где и,4 прОисхОдйт полное смешение ппа с жидкостью. ДО зтогО сечения';~ вокруг цилиндрического участка жидкостной струй образуетсв-: спутный поток капель, кОлйчеспю которых увелнчнвается пО мера ' продвижения вдоль струи, Поэтому на некотором расстоянии от:",. жндкосгного сопла поток капель н его распределение по сечению в:": зжекгируемом газе может быть таким, что а образовавшейся в коль:: левом зазоре газожилкостйой смесй дисперснОЙ структурь~ реалй'! зуются крйтйческйе параметры течеййя, прйводящйе к запираийлз:.' этого пОтока 8 Общем случае распределение капель в кОльцевом зазоре ', йеравйомерно по сечеййю, могут отсутствовать термолинамическое,'' н механическое равновесия в дисперсией смеси.
рассмотрим иде- ~: альиый случай, когда в кольцевом зазоре дисперсная газожндкост-'-= ная смесь, в которой реалйзуются крйтйческие параметры течеййя, й является гомогенной. Согласно (3.4), скорость звука в такой смеси На рис. 3.8 представлены рассчитанные по формуле (3.4) кривые изменения скорости звука в водовоздушной смеси от отношения 6,113 . для различных знамений давления Рс (841. На режиме частичного распада (см.
рис. 3.6„ 6) газ,движущийся в кольцевом зазоре между цилиндрическим участком жидкостной струи и степкой КС„по мере продвижения вдоль струн йвсышается каплямй, что приводит к падению скорости распространения звука в смеси (см. рис. 3.8). Одновременно на атом режиме с уменьшением противодавленнл Р„:, пРИ Р;.е тесовы Увеамчиваетсл Расход газа (Растет еь, см. рнс. 3.6, 6). Предположим, что в некотором~-и сечении кольцевого зазора образуется гомогеййая дйсперсйвя смес~, с~оро~ть двйжеййя которой равйа скоростй звука. Тогда где К;.т,)тк, — соответственно скорости На рис.
3.8 видно, что в водо- воздушной гомогеййой дйсперсйой смоей, движущейся со скоростью не более а =100 мlс, длл, широкого диапазойа давлеййй Рс возможна реалйзащ)я скорости звука только при У <О,1, т, е. когда расход жидких капель в смеси на порядок и более превышает расход газа. Именно для таких У рассмотрим условия реализации режима дисперсно-кольцевого запираиия Озрыватошиеся от струи капли имеют скорость„ равную скорости движения струи. Попав в газовый поток, капли разгоняют или тормозят газа н жидких капель в,(-м 6 елхйт 6,661 еп то 6,.!се Рие.
З,В. Криаме нзмеиеиик скорости звука в томотеииоа волоеозауииоя смеси 61тиге =266 К Зб Глава 3, ,жнакастнв-гаванна етвтанмй внввватн его, В рассматриваемом идеальном ЖГСА потери скорости от взан „:: модейств~я потоков со стенками КС отсутствуют. Масса капель в, гомогенной днсперсной смеси, достнгшей скорости звука, намного::.' больше массы газа, которой оин передают часть своего колнчества:: двнження. Поэтому скорость капель Изменяется незначнтельно им приблизительно равна скоростн двнження жидкостной струи: = К „,. Тогда„прл принятых выше допущениях, а тавже соглас- . но (3.
7), условие реалнзацнн скорост~ звука в гомогенной д~с-:; перепой смесн„образовавшейся в кольцевом зазоре, будет иметь' ';, внд Р« ~ К с Выполнение первого равенства в (3.28) соответствует обра '- зованию в кольцевом зазоре между жлдкостной струей н стенкой: '! гоми енной двухфазной смесн, в которой скорость звука ас можно '; определить по приведенной выше завнсимостн. Для реалнзацпн::, режима дцсперсно-кольцевого зал~ранна необходпмо, чтобы рас- ";.' ход капель в кольцевом зазоре обеспечивал снижение скорости.-, звука до скорости двнження смеси (третье риюнство в (3.28)), а это,~„' возможно прн нспользованнн относительно длинных цнлнндрнчЫ -;:; ких нли конических КС, Коническне КС в ЖГСА имеют, как нравнло„удлиненную,~ горловину, в кольцевом зазоре которой образуется прн работе на,,! режимах частичного распада нанбольшнй поток капель.
Кроме того,:::=:,: скорость двнженпя газа в горловине прн работе на этом режиме,':~ больше, чем в других сечениях КС. Следовательно, именно здесь:::' нанбодее вероятно образование в кольцевом зазоре между стенкой н:.,' цилиндрическим участком жидкостной струн гомогенной диспер-:!'.
спой смеси с критическими параметрами течения. Поэтому далее".".; считаем Р;, =К,. (3 2Р) У Прн рассмотренин условий реализации режима дисперсно- -':.~ ~од~цен~го запнрання былн нспользованы крнвые нзменення ско- '4 ростл звука ас в водовоздушной смеси (см, рнс. 3.8). Анаяогнчные ';1 результаты характерны и для другнх смесей„однако максимальная::) скорость ас„до которой применимо условие (3.28), может нес-::::., колько измениться. Найдем связь между параметрами потоков прн реалнзацаи .'-'; режима дисперсно-кольцевого запнрання.
Расход газа в у'-и сечении '...~ 1 «)((+и) '~ ()-8) Режиму дисперсио-кольцевого запирания предшествует режим частичного распада. На Основании результатОВ термодийамнческого анализа работм ЖГСА на режиме частичного распада можно принять Рг, = Р„. Экспериментальное подтверждение этому будет дано в 3.3. Тогда, согласно (3.26), Р Р, рг Учитмвая, что чистый газ не растворяется в жидкости, уравнение «3.30) после подстановки в него (328), (3.31), (3.32) примет внд 1))() *а) и . тж')рк ь() 8) (3.34) Уравнение (3.34) прн работе ЖГСА в режиме дисперсно-кольцевого запнрання устанавливает связь между коэффициентом эжекцин и даВленнем газа в КС до «-го сечения, В кольцевом зазОре которого реализуются критические параметрм.
Экспериментально установлено, что за см сечением может происходить существенное паДение статического Давления (см- 3.3). Согласно (3.28), в идеальных ЖГСА скорость как жидких капель, так и самой струи вр'-м сечении равна скорости истечения жидкости нз сопла. Отсюда плошадь, занимаемая жидкостью в у-и сечении, С учетом (2.29) н (3.29) площадь, занимаемая газом в г-и сечении, $$ Глава 3. «Хащосм~изовьуа атйтааиа апаамщ.'„а д Для нахождения значения коэффициента эжекцнн, при кото-'-',;. ром возможен режим дисперсно-кольцевого запнрания, приведем ')( уравнение (3.34) с учетом (2.35) к виду где связь между К и Хг, определяется выражением (2.46).
Часто, например при построении полной дроссельной характе;:; ристнкн ЖГСА (см. 3.2.3), требуется решить обратную задачу — для:,: заданного коэффициента эжекцни К или расход» газа бг, найти'::;: давление Р,.'а„прн котором реаяизуезся режим дисперсно-кольцо '. ного задирания. Рассмотрим случай„когда известен расход йг,. Ис-.: пользуя (2А()), (2.4$), запишем (3.33) в виде Отаода„зная 0„„находим Рг, . Согласно (2.35), (2.38), определяем', Р„„пр~~ к~торы~ возможен режим дисперсшз-аонп нового; »апнраиия. Реализация этого режима, как следует из зкспернментоа, (см.
33), цриаодит к тому, что давление газа Р;., на входе в ЖГСА.,::, перестает зависеть от лмления Р,.", на выходе из него. Сопостав- -', ление результатов расчета режима дисперсно-кольцевого запнрання,:::.: по приведенным выше зависимостям с эксцернментом приведено в ..:; 3.3, Отметим, что в реальных ЖГСА участок 2 — 5 дроссельной '-: характеристики (см. рис. 3.6, 6) более крутой из-за иегомогенностп;: смеси и потерь в диффузоре, ие учитываемых в идеальной модели. Кроме того, у идеального ЖГСА режим дисперсно-кольцевого ы-: пнрания может начинаться уже а точке 2 дроссельной характеристики. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
