1980 - Динамика насосных систем (554324), страница 21
Текст из файла (страница 21)
будет прзь тически прямо пропорционально средненнтегральному по йоверхностз к времена коеЩацаенту твпхоотдачп к кипящей нидкостп, прк узкою„ постоянства температура на входе и расхода греющей кндкоста. Иоэ тому нндакацаю кризиса твплоотдачк мокко пронэводать беэ определенна истиннах значений коаррзцаентов теплоотдача, по характеру пзмекэная кривой г?„ как функция опрэделяхщего крканс параметра, Неомотря на серьезное усхсаненнв экспериментальных установок, нспахьеозаннв такого метода фэксацпп кризиса тепяоотдачп позволит нзбваать методачвскнх оннбок н получать более коррвктпне дапнне с крнэпсе тепкоотдача второго рода. 1.
Тепяообмен н гндроданамнка: Тр.У Всесоюз.конф. по тепхосб- мену п г~цц)палаческому сопроткзхенйю прн двпкенэй двухфазного по- тока з элементах энерг.мазан н аппаратов. — Л.: Наука™~ж7.- 301 с 3. Твпкообмен 1374. Соэ.послед. ° Натедвлм конй. (Токае, 3-8 свйт 19?4 г ) - И,~ Наука, 1376, - 367 с, 3. дороаук В.е, Краэнон тйялосбмена йрк каменка воды н тру- 4, ьодурсйпй В.Н. Йсскедоззнйв рабоун эмэвэнкового казневога парогвнврарумаего канала. - теэ.
доня.у нсесоюз, конф. по тепко- савну н гидравлическому сопцотйзявппю прн дзааенап дзухфаэаого йотоаа Н зкэмзнтах знврг. майна н аппараФоз. Л.: Наука, 1374, 3. ггьэвуеьот т,у„позовет,т.п., хьсбэгэкт т.н. тьв ьевз Згеавтег сгьеье Зо роэеевьпа Эео-расее т1ое Зм Ьехьевх сотке ЬЭ- езтеетв ет перез ЗЬе 6ЗЬ ЬМДНП аеээзаа еэ Ньехеу, 1975, р. 5а-61. УДК 333.6Н631.4 В.В.Гора, Л.З.Гребвнюк, Н.Д.коваленко, С.И.Пономаренко, Г.А.Стрельывков ИССЛКДОВАНИН Н~УАСЧЕТННХ РНЛИИОВ РВГУЛИРУ2ЖГО ТАРЫАЛЧАТОГО СОИЛА В практике вопользования регулврувмого тарельчатого сопла рредставлязт интзрвс полученае характеристик соплового потока, ~ахни как распредзлениа давления по контуру сопла, форма свободнсй поверхности потока, параметры точения на находе сопла, а такхв интегральных характеристик сопла (тяги или козффициентв тяги).
1(сследование втой пробламы свйчас только начиыается, хотя тачение идеального (нзвязкого) газа в соплах Лаваля и ыекоторых кольцевых сопках изучено достаточно подробыо 41-5, 7,8,!37. Расчет ввчеывн внутри рзгулируемвго тарельчатого сопла, работающего на верасчетных ревимах, првдставлявт зыачнтельнна трудности из-ва наличвн донной областя в потока ва обрезанным цент(вльынм талом сопла. Исслздоваыие регулируемого тарельчатогр сопла, рзквмн которого рзгулируются по двум парамзтрам: площади критического сеченая и данлеывю на входе в поило, проводится в ЯУ.
С)мако основнов внимаыве в укаванной работе удаляется влиннию конструктивных парамзтров сопла на его характеристика. Прв атом прак~ичвски отсутствуют сведения об особенностях течения и ыадекныа нзтодн расчета регулируемогс тарзльчатого сопла на разных реквмах. В настонщей работе прздставлеы мзтод расчзта свврхзвукового твчзния в тарольчатом сопле, с иопольаованыем которого проводится зсследованвз характеристик указанного сопла при еко регулнроваави. 1.
Рассмотрвм невязкое теченив соввршзныого газа в области Д(ГГ~, ограниченной начальной характериствной И, контуром сопла (Г и границзй струи дГ~ (рис.1). Укзваныая область разбивалась нь ззе подобласти: йулл н ~~ у4'с , н каждой из которых течениз рассчитывалось ыаиболев удобным методом. В областв л йс3) параметРы мчзния находилась с помощью метода снвовыаго счзта Л)(7, а усломя на границе ~~8 определялись в результате расчета АРЮР методом щрактернотик. Граница ~~А' подбирается таким образом, чтобы на ыей 1 вниз по потоку от нее выполнялось условие и.
л Л У, где л'- зестная скорость звука! К Ф, у — скорость и ее составляющие в осеВсы и радиальном направлзниях л,г. На внутренней свободной грэницв потока Ж' задавалось посто- 137 яиыое давление вл 1доныое давление), а на контуре - условие вепре теканив: к/и Су Ю Ю - текущей угол наклона образухщей стенки сова к осв). ))ля расчета области МЯЛ 1см.рас.1) методом тарытервствк ыа начальной характеристике ЙУ задевалась значения гезсднвамыческвх параматров, блвзкве к критическвм (аапример, л = 1,Осц л У/и~~, вндекс "кр" обозначает критические параметры), и некоторое расаределение угла Ю вдоль мт'.
Хак указывается в 12,1З7, подобные слабые "вовмущеывя" граничных условий в траысзвуконой области практическв не влияют на результаты расчета характеристик сопла. Характеристнка М сраыималась прямоланейной и совпадахщей с нормалью к контуру ~„ 1ж) сопла, пронедвныой из угловой точки 0 Затущты машинного времени для расчета укаваныой области МР8 оказываются сравнительно небольшими, тек как зта область мала по срез нению со всей областью соалоного потока.
Храме того, дрв любом солсжении перемещаемого центрального тела честь рассматриваемой области состаьляет область азтомодельного течения ЛАРЮ, где Иусоследыян характеристика веера волн разрежения в окрестности угловой точки д для заданных значений ф и гд .
13десь Ф , р/'Глг~ ! Л =р /р~;,с — площадь критического сечения; ео- полйое давление ыа входе в сопло1 "г~ — радиус центрального тела; зерхыяя черта обозначает соответствующие безразмерные сарзметры.) Зто позволяет использовать результаты расчета сектора ЙЙМна режиме с большим значением р з качестве граничных условий для расчета области РФ; д На Рзвжыз С МЕНЬШИМ Зыанзынзы Гл ПРИ ф ГРЛЮГ СРИ ЗтсМ ДЛЯ Н1ЕК- 1Э ззческв реализуемых режимов область ФМВ~ океаывзется малой по ,рззнеыию с РаосматРизземой областью АЮВ~.
Для реаимов с открытой доаыой областью давленые Р првнимахссь на основе экспериментальных даыных. В случае замкнутой доызсй областв величина Р для рассматриваемого тарельчатого сопка зрз (у (В ы может быть найдеыа с помощью метода Мюплерв 1з7 (иыхзио "рвоч" обозвачает параметры расчетыого р|мимв). для расчета Рд в эамквутой области з общем случае:(Р~(З„»л„ использовался следухщий прибллхлныый способ. Будем считать, как в ()Пу, что существует уаизерсальнвя фувкцвя Ф~(Ф$~ ), где В - дозустимнй угол поворота вазкого слоя ка греыаце потока прв водкззке его з области ближпего следа, |Мл - часло маха ка сзободиой границе ыевязкого потока (см.
рве.1). Тогда, согласью ЛПР, велас|за РВ определяется вз условвя совпадения угла дл вакпоыа свободзсй греввцы ыевявкого потока в точке прилипаквя оо значением У'(л(ь ~, где ВУл выходится в зависимости от Ру по соотношению изэвтропы. При этом достаточно нескольких втерацвй по Ру, в каждой ие историк угол |рь опредэляетоя в результате расчета пола ыевязкого потока при вадаыыом юу . Испольеуются зкспервмеительвые данные о тузкцив Ю~йй ), приведекиые в БОИ.
Пра определеыви тяговой характеристики удобно представать тягу Р в виде Р Ру„+ гР» (1) зле Р1„- равнодействующая овл давления и трения по выутреивим пазерхыоотям сопла| ВР» — разыодействуюхвя сил ааружкого давления Р» ' ВР» 'я Р» ° Рз - площадь сечевик среза. Зеличвну Р будем находить з вице суммы: (2) зде Р и,И„, — равнодействухщие сил давления и тренвя по кон|Урви ВВЛ'ВВ и Щ' соответственно (см. рис.1). Из уравнения количества движения для контрольного обьемз газа, ограниченного контуроы ВЕЛЮР,г~, пренебрегая количеством льз кения газа ьо входном сечении сопле В ', имеем Ю г„!'ле) р, =, л ( (рай/+ р) н1г .
(3) Как известно, в отрывной эона непоаредственыо ва обтекаеюю уступом (центральным телом) скорость течеывя мала по сравнеювс сс скоРоотьш пРилегашшего к Донной облаоти невЯзкого потока! пРи зт,„ дввленве в поперечном сечении отрывной зоны может быть принято пс стояиннм. Тогда из (2), (3) иыеем л7 Гл /,с +лУ г й'.) где у ~Х) (елг~,е~гл9; г, и г - текущве ршлдусн контура М) стенка в свободной поверхности, л' - коорди!шта сечения ~~с.
Здесь величины Х и ~~('.а ) находвтся рвочетом трвнсзвуковой областв !74Юлу, а лР„, — раочетом сверхзвуковой области потока у жу~. Равнодействушщая сил трения во стеыкам сопла определяется с использованием соотношений турбулентного пограничыого слоя /!47, после того, как рассчитано поле невяакого течения около стенки.
2. С использованием разработанного метода решения пряюй задача рассчитывалось течение и тяговые характеристики регулируемого тарельчатого сопла со слепукщиыи параметрами (сопло 1)! г /~~ 1,37; ~я/гл !',64! Ум, 3,5;(У» - Расстоание от угловой точкй центрального тела дс выходного сечения при (Л )В г „!у„,лугол полураствора стенок сопла " выходном сеченни). Сверхзвуковая чаоть сопла спрс$клирована по методу прямолинейных характеристик ЛЗУ.
Расчеты проводились при л = 1,4 (вовдух) для значений относительной площади критического сечения Ф - О,ОВ06; 0,162! 0,245 (зтс соотнетствует значениям кольпевых зазоров н критическом сечении !у= 1! 2 и 3 ым при ~' = 25 ым). Режим сопла аадавался в расчетах параметраыи ф и с,. 3 результате расчета поля течения внутри сопев было получено распределение относительного статического давленая Р„=,гл/р„ вдоль образушщей стенки сопла для !наличных режимов. Зависимость,йя ГХ), а также соответствующие зкспериментальные данные вредстзвлены на ркс.2 (здесь и ниже обозначено: л' лУгл, г=, /гу ). Сплошными линннми дани РезУльтаты дла ф 0,162; 1 - сл = 0,005; 2,л — 0,0!65; З,а — 0,0373; 4,0 - 0,00742; штрнховныи — дця ф' " = 0,245; с — р~ = 0,010! 6 - 0,050; 7 - 0,0307.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
