Аэродинамика циклонной камеры
Описание общей картины движения газа в циклонной камере. Влияние основных конструктивных и режимных характеристик на аэродинамику. Описание экспериментального стенда и методики измерения. Расчет распределений скоростей и давлений в циклонной камере.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.03.2012 |
Размер файла | 2,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Исходные данные
2. Общая картина движения газа в циклонной камере
3. Использование циклонных камер в промышленности
4. Описание экспериментального стенда и методики измерения
5. Расчет распределений скоростей и давлений в циклонной камере
6. Расчет распределений скоростей и давлений по методике аэродинамического расчета
Литература
Приложения
Федеральное агентство по образованию
Архангельский государственный технический университет
Кафедра теплотехники
ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
по дисциплине______________Гидрогазодинамика_________________
_____________________________________________________________
студенту _____ПЭ_____ курса____II________ группы _______2______
_____________Малыгину Петру Владимировичу___________________
(Фамилия Имя Отчество)
Тема:_________Аэродинамика циклонной камеры__________________
Вариант № ____________________8______________________________
Срок выполнения работы с_______200__г. по ____________200__г.
Руководитель проекта_____________Леухин Ю.Л.«___»_______200__г.
(подпись) (Фамилия И.О.) (Дата)
1. Исходные данные
циклонная камера газ давление аэродинамика
Геометрические и режимные характеристики циклонной камеры
Наименование параметра |
Обозначение |
Величина |
Размерн |
|
Диаметр камеры |
Dк |
0,310 |
м |
|
Длина камеры |
|
1,55 |
безразм |
|
Относительная площадь входа |
0,0978 |
безразм |
||
Высота входного канала |
0,132 |
безразм |
||
Диаметр выходного отверстия |
0,4 |
безразм |
||
Шероховатость боковой поверхности камеры |
0 |
безразм |
||
Температура воздуха на входе |
Tвх |
296,8 |
К |
|
Барометрическое давление |
В |
768 |
мм.рт.ст. |
|
Избыточное статистическое давление во входных каналах |
Рс.вх. |
333 |
мм.вод.ст. |
|
Избыточное статистическое давление на боковой поверхности камеры |
Рc.ст. |
318 |
мм.вод.ст. |
|
Скорость воздуха на входе |
Vвх |
23,6 |
м/с |
Результаты аэродинамических измерений в рабочем объеме:
N |
є |
А1, мм вод ст |
А2, мм вод ст |
, мм |
|
1 |
-9 |
26 |
380 |
0 |
|
2 |
-9,5 |
44 |
398 |
3 |
|
3 |
-7,5 |
47 |
400 |
5 |
|
4 |
-7 |
49 |
398 |
5 |
|
5 |
-5 |
51 |
395 |
10 |
|
6 |
-4,5 |
52 |
393 |
5 |
|
7 |
-5,5 |
52 |
390 |
10 |
|
8 |
-8 |
52,5 |
387 |
5 |
|
9 |
-6,5 |
53 |
387 |
5 |
|
10 |
-9 |
58 |
386 |
5 |
|
11 |
-6 |
62 |
384 |
5 |
|
12 |
-5 |
65 |
381 |
5 |
|
13 |
-5 |
69 |
380 |
5 |
|
14 |
-2 |
74 |
375 |
5 |
|
15 |
-0,5 |
80 |
374 |
5 |
|
16 |
5 |
101 |
369 |
5 |
|
17 |
5 |
115 |
365 |
5 |
|
18 |
5 |
133 |
363 |
5 |
|
19 |
3 |
154 |
360 |
5 |
|
20 |
3,5 |
179 |
352 |
5 |
|
21 |
2,5 |
197 |
339 |
5 |
|
22 |
2,5 |
208 |
312 |
5 |
|
23 |
1,5 |
220 |
278 |
5 |
|
24 |
1,5 |
226 |
231 |
5 |
|
25 |
3 |
210 |
165 |
5 |
|
26 |
2,5 |
163 |
70 |
5 |
|
27 |
1 |
106 |
-26 |
5 |
|
28 |
-1 |
55 |
-105 |
5 |
|
29 |
-3,5 |
25 |
-160 |
5 |
|
30 |
-4 |
13 |
-175 |
2 |
Коэффициент трехзначного цилиндрического зонда:
Кц=0,985 Кц-Кб=1,231
2. Общая картина движения газа в циклонной камере, влияние основных конструктивных и режимных характеристик на аэродинамику циклонной камеры
Циклонная камера (Рисунок 1) представляет собой цилиндр, тангенциально к внутренней поверхности которого вводится газ или жидкость.
Рисунок 1. Схематический чертеж циклонной камеры и основные обозначения: 1 - ядро потока; 2 - периферийная (пристенная) зона; 3 - приторцевая зона.
Вывод газов из рабочего объема циклонной камеры, как правило, осуществляется через соосное с ним выходное отверстие в одном из торцов. Для обычных циклонных камер характерна диафрагмированность выхода и сравнительно небольшая относительная длина (= 0,5 2,5).
Поле скоростей потока в циклонных камерах отличается сложностью и пространственностью. В любой точке поля вектор скорости можно разделить на три составляющие (компоненты): тангенциальную (вращательную), осевую x (продольную) и радиальную r. В общем случае соотношение между этими компонентами может быть различными по величине в зависимости от местоположения рассматриваемой точки поля скоростей и геометрии циклонной камеры. По характеру изменения компонент скорости потока весь рабочий объем циклонной камеры можно разделить на три основные области: осесимметричное ядро потока, приторцевые зоны течения и периферийную пристенную зону.
Ядро потока занимает основную часть рабочего объема камеры. Внешней границей ядра потока является цилиндрическая поверхность, радиус которой rя может быть найден из условия максимума момента количества движения. С торцевых поверхностей ядро потока ограничено зоной интенсивных радиальных течений, где наблюдается падение вращательной составляющей скорости и значительное повышение радиальной компоненты. В пределах ядра потока тангенциальная составляющая имеет наибольшую из всех трех компонент величину. В соответствии с характером ее распределения по радиусу можно выделить две зоны: зону возрастания скорости при уменьшении радиуса (квазипотенциальную зону) и зону ее падения по мере приближения к центру камеры (зону квазитвердого вращения). Зоны разделены сравнительно небольшим по радиальной протяженности переходным участком. Размеры зон возрастания и падения тангенциальной составляющей, так же как протяженность переходного участка и общий уровень вращательной скорости, определяются геометрией циклонной камеры.
Из курса физики известно, что при равномерном движении по окружности радиуса r равнодействующая сил dF, действующих на элемент жидкости, должна быть равна по модулю (в уравнении - линейная (тангенциальная, вращательная) скорость движения элемента; m - масса элемента) и направлена к центру окружности.
Если исключить из рассмотрения вследствие их относительной малости силы трения, обусловленные вязкостью, и условие равновесия рассматривать применительно к единице объема среды, то можно считать, что равнодействующей силой в ядре циклонного потока будет являться радиальный градиент давления. Соответственно условие существования кругового течения, или условие радиального равновесия потока, в рассматриваемом случае будет определяться уравнением:
Статистическое и полное давления максимальны на внешней границе ядра потока и падают по направлению от стенки к оси камеры. В приосевой области при определенных условиях статистическое и полное давления потока могут быть ниже атмосферного. (рисунок 2)
В периферийной зоне, так же как и в ядре, вращательная составляющая является наибольшей из всех компонент. Профиль в этой области не осесимметричен и непрерывно перестраивается по мере продвижения потока у вогнутой поверхности рабочего объема. Начальное же распределение - распределение на выходе их входного шлица/сопла/ - зависит от характера течения потока/профиля скорости/ внутри и вне его. Сложность течения определяется тем, что выходящая струя в рабочем объеме взаимодействует сразу и со спутным, вращающимся относительно оси камеры потоком, и с вогнутой цилиндрической стенкой камеры.
Рис. 2. Распределения вращательной составляющей скорости, статистического и полного давлений в циклонной камере
Взаимодействие струи со стенкой приводит к закручиванию потока. Частицы среды вблизи стенки начинают двигаться по спиральным траекториям, причем направление вектора их скорости в пристенном слое струи определяется совокупным влиянием, например, положения рассматриваемого канала относительно других каналов и торцевых поверхностей рабочего объема, интенсивностью торцевых перетечек, которые в свою очередь зависят практически от всех геометрических характеристик камеры.
Особенности течения потока в приторцевых областях циклонных камер связаны с подтормаживающим действием торцевых поверхностей. Вблизи торцевых поверхностей вращательная составляющая скорости уменьшается, и появляется интенсивное радиальное течение, направленное к центру камеры со скоростью, которая обуславливает появление сил трения, компенсирующих возникшее нарушение динамического равновесия в рассматриваемой области.
Условия стока, неравномерность распределения вращательных скоростей потока по длине рабочего объема, обусловленная геометрией камеры и трением потока о стенки, а также имеющееся в некоторых случаях разрежение в приосевой зоне определяют довольно сложное поле осевых скоростей в циклонных устройствах.
В центральной области рабочего существует обратное течение газов. Оно появляется в результате имеющегося здесь разрежения и подсоса газов и зарождается вне рабочего объема камеры. Проникнув внутрь камеры на определенную глубину, массы газа, подсасываемые извне, присоединяются к выходному течению. Вращательное движение центрального обратного потока, в отличие от всех других вышерассмотренных, является индуцированным.
С точки зрения общих аэродинамических характеристик циклонных камер, основным видом движения газа, как уже отмечалось, следует считать вращательное. Главной характеристикой вращательного движения в циклонной камере является максимальная вращательная скорость потока (Рисунок 2). Она удачно характеризует общий уровень вращательного движения газа в рабочем объеме. При струйном представлении циклонного потока является скоростью потока на внешней границе струйного пограничного слоя, обращенного к оси камеры.
Общее сопротивление циклонной камеры оценивается по суммарному коэффициенту сопротивлению . Введение суммарного коэффициента оправдано удобством в выполнении аэродинамических расчетов циклонных устройств. С точки зрения же анализа влияния геометрических и режимных характеристик на сопротивление циклонной камеры он является менее удачной характеристикой, так как не позволяет проследить изменение его составляющих и не связан непосредственно со скоростными характеристиками потока. В этом смысле более удачным является суммарный коэффициент сопротивления вида . С помощью этого коэффициента можно определить затраты энергии на создание определенного уровня вращательных скоростей в устройстве. Фактически он определяет аэродинамическую эффективность циклонной камеры.
Из отмеченных выше геометрических характеристик особенно сильное влияние на аэродинамику циклонной камеры оказывает диаметр выходного отверстия. Уменьшение приводит к росту величины , значения статистического давления на боковой поверхности камеры Рс.ст., уменьшению характерного радиуса и других характеристик радиусов ядра потока. При этом наблюдается существенная перестройка профилей .
Увеличение относительной суммарной площади входа циклонной камеры приводит к повышению уровня вращательных и осевых скоростей, статистического давления и смещению характерных радиусов в ядре потока в приосевую область, а границы ядра потока - в периферийную область рабочего объема.
Повышение шероховатости поверхности рабочего объема циклонной камеры приводит к снижению уровня вращательных скоростей, уменьшению сопротивления камеры. Повышение приводит к некоторой перестройке поля осевых скоростей, особенно в центре рабочего объема камеры. С ростом может быть ликвидирован осевой обратный ток, увеличивается радиальная протяженность и уровень максимальной осевой скорости выходного вихря. Трение потока о стенки оказывает влияние на уровень вращательных скоростей в рабочем объеме, следовательно, на величину затрат на достижение определенного уровня крутки и величины входной и выходной составляющих суммарного коэффициента сопротивления. Коэффициент кинематической вязкости потока при входных условиях приводит к снижению коэффициента трения и, следовательно, к снижению тормозящего действия внутренней поверхности рабочего объема. Сопротивление формы не зависит от числа Рейнольдса, то и сопротивление циклонной камеры в этом случае не зависит от . Течение потока становится автомодельным.
В общем изменение суммарного коэффициента сопротивления камеры с увеличением числа можно представить следующим образом:
При ламинарном режиме течения, если он возможен, , вероятно, будет увеличиваться и достигнет максимума при критическом значении числа Рейнольдса, в переходном режиме убывает, при турбулентном промежуточном режиме, в отличие от двух предыдущих, характер изменения начинает существенно меняться от относительной шероховатости поверхности рабочего объема, и, в зависимости от величины , может иметь место и падение, и увеличение ; в режиме развитой шероховатости суммарный коэффициент сопротивления не меняется.
3. Использование циклонных камер в промышленности
При решении задач реализации Энергетической программы и энергосбережения перспективным является использование сильно закрученных высокотурбулентных потоков теплоносителей, генерируемых в циклонных устройствах. Широкое распространение закрученных потоков и циклонно-вихревых устройств в различных областях техники обусловлено главным образом возможностью дальнейших интенсификаций рабочих процессов.
Идея использовать тепловой поток (создания циклонной печи) появилась примерно в то же время, что и идея о возможности его применения для создания циклонной топки, в тридцатых годах прошлого столетия. Однако отсутствие необходимого опыта, рекомендаций по проектированию и расчёту, а также специальных исследований значительно задержало идо сих пор сдерживает широкое внедрение таких печей в промышленность.
Однако, несомненно, при этом важную роль играют простота, компактность и надёжность конструкции циклонных устройств. Эти основные особенности полностью соответствуют наиболее перспективным направлениям в развитии термических путей.
1) Циклонные сепараторы предназначены для отделения крупноразмерных частиц компрессорного конденсата. Как правило, они устанавливаются непосредственно на выходе сжатого воздуха из компрессора или дополнительного охладителя сжатого воздуха.
Принцип действия циклонного сепаратора основан на создаваемой установленном в нем завихрителе (1) центробежной силе движения потока сжатого воздуха. При этом, поток соударяется со стенками корпуса сепаратора и с решеткой специального установленного внутри него блокиратора (2), в результате чего частицы жидкости выделяются из потока и осаждаются в нижней части корпуса циклонного сепаратора, откуда периодически выводятся конденсатоотводчиком (3 - поплавковый конденсатоотводчик). Блокиратор (2) также препятствует возврату удаленной жидкости в основной воздушный поток.
Использование циклонных сепараторов позволяет значительно снизить нагрузку на магистральные фильтры и осушители сжатого воздуха, так как в них удаляется порядка 99% частиц конденсата размером от 3 мкм и выше. Важным преимуществом циклонных сепараторов является то, что они не нуждаются во внешнем источнике энергии и практически не требуют обслуживания (за исключением периодической, как правило, требующейся не чаще 1 раза в год очистки).
2) Циклонные топки предназначены для повышения экономичности в топках котлов путем снижения недожога. Топками оснащаются печи для обжига известняка, металлизации железорудного сырья и другие, использующие принцип двухстадийного сжигания топлива.
В топках частицы топлива поддерживаются во взвешенном состоянии за счёт несущей силы мощного вихря, вследствие чего в ней не выпадают даже крупные частицы (5--10 мм и более). В современных циклонных топках сжигаются куски твёрдого топлива размером 2--100 мм, при скорости струи подаваемого воздуха 30--150 м/сек. Существуют горизонтальные и вертикальные циклонные предтопки, причём последние применяются значительно реже. Диаметр (D) горизонтальных циклонных предтопков -- 1,2--4 м, относительная длина их (L/D) не превышает 1,5--1,6. Топки этого типа широко используются за рубежом (США, Германия, Чехия и др.), в России -- значительно реже. Циклонные топки характеризуются высоким тепловым напряжением сечения топочной камеры 42--63 Гдж/(м2·ч) или (10--15) · (106ккал·/(м2·ч), её объёма (8,5--21) Гдж/(м3·ч) или (2--5) · (106 ккал/(м3·ч) и степенью улавливания шлака до 90%. В камерной топке тепловое напряжение объёма в 10--20 раз меньше, а степень улавливания шлака не превышает 80%. Одна крупная циклонная топка позволяет обеспечить паропроизводительность котла лишь до 150--180 т пара в ч, поэтому у котлов большой мощности устанавливают до 12--14 горизонтальных циклонных предтоков.
3) Циклонные печи применяются во многих отраслях промышленности для прокалки или сжигания продуктов. Процесс термической обработки интенсифицируется за счет свободного перемешивания частиц материала в вихревом потоке. Циклонные печи применяются при:
· получении порошковой извести, используемой в качестве десульфурирующего реагента при инжекционной обработке чугуна;
· кальцинации глинозема в алюминиевой промышленности;
· обжиге колчедана при производстве серной кислоты;
· сжигании серы при производстве серной кислоты;
· сжигании токсичного ракетного топлива содержащего амил и гептил;
· каталитическом сжигании полихлоруглеродов (гексахлорэтана, гексахлорбутадиена, гексахлорбензола, четыреххлористого углерода и т.п.).
Циклонная печь дожигания:
1 - цилиндрическая топка; 2 - огнеупорная кладка; 3 - полый кожух; 4 - горелка; 5 - сопла подачи отбросного газа; 6 - патрубок ввода отбросного газа; 7 - опора; 8 - дымовая труба; 9 - окна подсоса атмосферного воздуха.
Говоря о преимуществах циклонных печей необходимо иметь в виду, что нагревательные устройства для тепловой обработки металла обычно являются низкоэкономичным и недостаточно производительным видом оборудования. В то же время имея широкое распространение, как и промышленные печи вообще, они являются основными потребителями топлива в промышленности. В рабочем объёме печей распространённых конструкций скорость движения газов, как правило, настолько мала, что конвективный теплообмен практически отсутствует. Поэтому интенсификация конвективного теплообмена является одним из основных путей повышения их экономичности.
Циклонные печи могут использоваться для термообработки крупных, особо ответственных изделий, для нагрева заготовок под ковку и штамповку, для нагревания слитков, в прокатных цехах в качестве секционных печей скоростного нагрева, в сушильной технике и т.д. Большие возможности открывает использование циклонных камер в качестве технологических нагревателей и других теплообменных устройств.
4) Циклонные теплообменники.
Примером циклонного теплообменника может являться циклонный теплообменный элемент для блочного рекуператора (см. рисунок).
Схема блочного рекуператора: теплообменный аппарат, схема компоновки элементов
Нагреваемый воздух вводится в кольцевой канал элемента 1 через тангенциальный патрубок 2, а выводится через соосную внутреннюю трубу 3. Достоинство рекуператора является высокая тепловая эффективность, термоустойчивость, достигаемая за счет интенсификации теплообмена на внутренней поверхности внешней трубы и снижения ее температуры, простота в изготовлении, эксплуатации и ремонте. В случае высокой температуры уходящих газов только первые по ходу ряды элементов могут быть выполнены из высоколегированной стали, что значительно снижает ее общий расход на рекуператор.
4. Описание экспериментального стенда и методики измерения
Основным элементом стенда является модель циклонной камеры 10, выполненная из оргстекла. Размеры рабочего объема камеры: диаметр Dк=2Rк=310 мм, длина Lк=480.5 мм. Ввод воздуха в камеру производится двумя расположенными тангенциально к внутренней поверхности рабочего объема входными каналами (шлицами) высотой hвх = 9.92 мм из раздаточного короба-ресивера 9. отвод газа из камеры осуществляется через плоский торец с круглым осесимметричным выходным отверстием, безразмерный диаметр которого dвых можно варьировать в диапазоне значений от 0,2 до 0,6 (dвых = 124мм). В качестве дутьевого устройства 2 используется воздуходувка. Измерение расхода воздуха через установку производят методом снятия поля скоростей пневмометрическим насадком 6 в мерном сечении подводящего трубопровода 5. температура воздуха, подаваемого в циклонную камеру, измеряют ртутными лабораторными термометрами 4, 7, установленными в гильзах в начале измерительного участка трубопровода и непосредственно перед циклонной камерой. Отбор статистического давления во входных каналах и на боковой поверхности модели осуществляется через дренажные отверстия диаметром 0,7 мм. В качестве измерительного прибора используется дифференциальный водяной манометр 14, соединяемый с соответствующими точками отбора давления переключателем 15. В объеме камеры производится снятие распределений скоростей и давлений в одном или нескольких сечениях.
Рисунок 2. Принципиальная схема экспериментальной установки
В качестве пневмометрического насадка 12 используется трехканальный цилиндрический зонд с диаметром приемной части 2,6 мм. Как показывают тарировочные опыты, введение измерительного насадка в рабочий объем модели не вносит существенных возмущений в поток. Трехканальные цилиндрические зонды применяются для исследования практически плоского потока. Приближенно циклонный поток в пределах его ядра можно рассматривать как плоский. Насадок 3 имеет три отверстия диаметром 0,3-0,4мм, находящиеся на его боковой поверхности в одной плоскости, перпендикулярной оси зонда, на определенном расстоянии (не менее 2d) от торца. Боковые отверстия по отношению к центральному располагаются симметрично, причем угол между их осями должен составлять . Пуск экспериментального стенда производится путем включения воздуходувки с электрощита управления при закрытой заслонке 3 на воздухопроводе.
Прежде чем приступить к производству замеров, необходимо вывести установку на стационарный режим. Для этого обычно требуется 30-40 мин. Убедившись в достижении стационарного режима, приступают к проведению эксперимента.
Рисунок 3. Трехканальный цилиндрический зонд и схема его подключения к измерительным приборам.
5. Расчет распределений скоростей и давлений в циклонной камере
Плотность воздуха во входных каналах циклонной камеры:
кг/м^3
Избыточное статистическое давление потока в точке замера:
мм.вод.ст
Плотность воздуха в произвольной точке потока:
кг/м^3
Полная скорость потока в точке замера:
м/с
Безразмерная осевая составляющая полной скорости:
Безразмерная вращательная составляющая полной скорости потока:
Безразмерная вращательная составляющая полной скорости потока:
Безразмерное избыточное полное давление в точке замера:
Безразмерное избыточное статистическое давление воздуха на боковой поверхности циклонной камеры:
Соотношение избыточных статистических давлений на боковой поверхности и во входных каналах:
Суммарный коэффициент сопротивления по входу :
Коэффициент кинематической вязкости воздуха при входных условиях:
Число Рейнольдса, определяющее начало автомодельной области течения:
202259< 497687 , значит течение автомодельное
6. Расчет распределений скоростей и давлений по методике аэродинамического расчета
Безразмерная площадь входа:
Безразмерный средний радиус входа потока:
Безразмерный радиус ядра потока:
Относительная площадь выхода потока:
Соотношение площадей входа и выхода потока:
25
Безразмерный радиус:
Безразмерный радиус осесимметричного ядра потока:
Коэффициент крутки в ядре потока:
Эффективная относительная площадь входа:
Результат обобщенных данных:
Вращательная скорость на границе ядра потока:
Безразмерная максимальная вращательная составляющая скорости течения в ядре потока:
В зоне квазитвердого вращения распределение:
Распределение в квазипотенциальной зоне:
Избыточное статистическое давление на боковой поверхности циклонной камеры:
Соотношение статистических давлений на боковой поверхности циклонной камеры и во входных каналах:
Суммарный коэффициент сопротивления по входу:
Распределение безразмерного статистического давления по радиусу циклонной камеры:
для зоны квазитвердого вращения:
для зоны квазипотенциального вращения ()
Литература
1. Сабуров Э.Н., Карпов С.В. Аэродинамика циклонной камеры: Методические указания к учебной исследовательской работе по курсу “Гидромеханика и газовая динамика”. - РИО АЛТИ, 1980. - 36 с.
2. Сабуров Э.Н., Леухин Ю.Л., Осташев С.И., Орехов А.Н. Рекуперативные устройства с повышенной тепловой эффективностью. - 4-14 с.
3. Сабуров Э.Н., Карпов С.В. Циклонные устройства в деревообрабатывающем и целлюлозном производстве. - 5-138 с.
4. Сабуров Э.Н. Циклонные нагревательные устройства с интенсифицированным конвективным теплообменом. Арх. гос. техн. ун-т. - Архангельск: Сев. - Зап. кн. Издательство, 1995. - 267-297 с.
Приложение
Исходные:
КУРСОВАЯ РАБОТА |
||||||
студент |
- |
Малыгин П. В. |
||||
курс |
- |
2 |
||||
группа |
- |
2 |
||||
вариант |
- |
8 |
||||
Коэффициент Кц |
- |
0,985 |
||||
Коэффициент Кц-б |
- |
1,231 |
||||
Диаметр камеры Dk, м |
- |
0,31 |
||||
Длина камеры Lk (безр.) |
- |
1,55 |
||||
Отн. площадь входа fвх (безр.) |
- |
0,0978 |
||||
Отн. высота шлицев hвх (безр.) |
- |
0,132 |
||||
Диаметр вых. отверстия dвых (безр.) |
- |
0,4 |
||||
Шероховатость камеры del (безр.) |
- |
0 |
||||
Изб. стат. давление во входных каналах |
|
|||||
Рс.вх, мм.вод.ст. |
- |
333 |
||||
Изб. стат. давление на боковой поверхности |
|
|||||
Рс.ст, мм.вод.ст. |
- |
318 |
||||
Температура на входе tвх, град. С |
- |
23,65 |
||||
Скорость воздуха на входе Vвх, м/с |
- |
23,6 |
||||
Барометрическое давление В, мм.рт.ст. |
- |
768 |
||||
Введите число опытов N |
- |
30 |
||||
30 |
||||||
ПАРАМЕТРЫ ТОЧЕК |
30 |
|||||
N |
Y |
A1 |
A2 |
УГОЛ |
30 |
|
1 |
0 |
26 |
380 |
-9 |
30 |
|
2 |
3 |
44 |
398 |
-9,5 |
30 |
|
3 |
5 |
47 |
400 |
-7,5 |
30 |
|
4 |
5 |
49 |
398 |
-7 |
30 |
|
5 |
10 |
51 |
395 |
-5 |
30 |
|
6 |
5 |
52 |
393 |
-4,5 |
30 |
|
7 |
10 |
52 |
390 |
-5,5 |
30 |
|
8 |
5 |
52,5 |
387 |
-8 |
30 |
|
9 |
5 |
53 |
387 |
-6,5 |
30 |
|
10 |
5 |
58 |
386 |
-9 |
30 |
|
11 |
5 |
62 |
384 |
-6 |
30 |
|
12 |
5 |
65 |
381 |
-5 |
30 |
|
13 |
5 |
69 |
380 |
-5 |
30 |
|
14 |
5 |
74 |
375 |
-2 |
30 |
|
15 |
5 |
80 |
374 |
-0,5 |
30 |
|
16 |
5 |
101 |
369 |
5 |
30 |
|
17 |
5 |
115 |
365 |
5 |
30 |
|
18 |
5 |
133 |
363 |
5 |
30 |
|
19 |
5 |
154 |
360 |
3 |
30 |
|
20 |
5 |
179 |
352 |
3,5 |
30 |
|
21 |
5 |
197 |
339 |
2,5 |
30 |
|
22 |
5 |
208 |
312 |
2,5 |
30 |
|
23 |
5 |
220 |
278 |
1,5 |
30 |
|
24 |
5 |
226 |
231 |
1,5 |
30 |
|
25 |
5 |
210 |
165 |
3 |
30 |
|
26 |
5 |
163 |
70 |
2,5 |
30 |
|
27 |
5 |
106 |
-26 |
1 |
||
28 |
5 |
55 |
-105 |
-1 |
||
29 |
5 |
25 |
-160 |
-3,5 |
||
30 |
2 |
13 |
-175 |
-4 |
Расчёт распределения скоростей и давлений в циклонной камере, определение основных аэродинамических характеристик:
N |
Pc |
? |
V |
wx |
wц |
свх |
Рс_ |
Рп_ |
Рс.ст._ |
Рс.вх._ |
ж |
нвх |
Reвхавт |
Reвх |
|
1 |
359,196 |
1,2438 |
18,2496 |
-0,1210 |
0,7638 |
1,2408 |
10,1942 |
10,7846 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
2 |
362,793 |
1,2442 |
23,7367 |
-0,1660 |
0,9920 |
1,2408 |
10,2963 |
11,2955 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
3 |
362,392 |
1,2442 |
24,5330 |
-0,1357 |
1,0306 |
1,2408 |
10,2849 |
11,3522 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
4 |
358,792 |
1,2438 |
25,0538 |
-0,1294 |
1,0537 |
1,2408 |
10,1827 |
11,2955 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
5 |
354,192 |
1,2432 |
25,5654 |
-0,0944 |
1,0792 |
1,2408 |
10,0522 |
11,2103 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
6 |
351,392 |
1,2429 |
25,8182 |
-0,0858 |
1,0906 |
1,2408 |
9,9727 |
11,1536 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
7 |
348,392 |
1,2426 |
25,8217 |
-0,1049 |
1,0891 |
1,2408 |
9,8876 |
11,0684 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
8 |
344,991 |
1,2422 |
25,9497 |
-0,1530 |
1,0889 |
1,2408 |
9,7911 |
10,9833 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
9 |
344,591 |
1,2421 |
26,0734 |
-0,1251 |
1,0977 |
1,2408 |
9,7797 |
10,9833 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
10 |
339,591 |
1,2416 |
27,2819 |
-0,1808 |
1,1418 |
1,2408 |
9,6378 |
10,9549 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
11 |
334,39 |
1,2410 |
28,2138 |
-0,1250 |
1,1890 |
1,2408 |
9,4902 |
10,8982 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
12 |
328,989 |
1,2403 |
28,8956 |
-0,1067 |
1,2197 |
1,2408 |
9,3369 |
10,8130 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
13 |
324,789 |
1,2399 |
29,7772 |
-0,1100 |
1,2569 |
1,2408 |
9,2177 |
10,7846 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
14 |
315,788 |
1,2388 |
30,8501 |
-0,0456 |
1,3064 |
1,2408 |
8,9623 |
10,6427 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
15 |
309,987 |
1,2382 |
32,0851 |
-0,0119 |
1,3595 |
1,2408 |
8,7976 |
10,6143 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
16 |
288,184 |
1,2356 |
36,0877 |
0,1333 |
1,5233 |
1,2408 |
8,1788 |
10,4724 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
17 |
272,981 |
1,2339 |
38,5350 |
0,1423 |
1,6266 |
1,2408 |
7,7474 |
10,3589 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
18 |
256,578 |
1,2320 |
41,4729 |
0,1532 |
1,7506 |
1,2408 |
7,2819 |
10,3022 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
19 |
236,775 |
1,2297 |
44,6685 |
0,0991 |
1,8901 |
1,2408 |
6,7198 |
10,2170 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
20 |
208,771 |
1,2265 |
48,2212 |
0,1247 |
2,0395 |
1,2408 |
5,9250 |
9,9900 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
21 |
181,368 |
1,2234 |
50,6528 |
0,0936 |
2,1443 |
1,2408 |
5,1473 |
9,6210 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
22 |
145,566 |
1,2192 |
52,1357 |
0,0964 |
2,2070 |
1,2408 |
4,1313 |
8,8547 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
23 |
101,964 |
1,2142 |
53,7292 |
0,0596 |
2,2759 |
1,2408 |
2,8938 |
7,8898 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
24 |
50,1633 |
1,2082 |
54,5912 |
0,0606 |
2,3124 |
1,2408 |
1,4237 |
6,5559 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
25 |
-3,0341 |
1,2021 |
52,7572 |
0,1170 |
2,2324 |
1,2408 |
-0,0861 |
4,6828 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
26 |
-60,426 |
1,1955 |
46,6082 |
0,0861 |
1,9730 |
1,2408 |
-1,7149 |
1,9866 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
27 |
-110,82 |
1,1897 |
37,6771 |
0,0279 |
1,5962 |
1,2408 |
-3,1451 |
-0,7379 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
28 |
-149,01 |
1,1853 |
27,1901 |
-0,0201 |
1,1519 |
1,2408 |
-4,2290 |
-2,9800 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
29 |
-180 |
1,1817 |
18,3592 |
-0,0475 |
0,7765 |
1,2408 |
-5,1086 |
-4,5409 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
|
30 |
-185,4 |
1,1811 |
13,2425 |
-0,0391 |
0,5598 |
1,2408 |
-5,2618 |
-4,9666 |
9,02503 |
9,451 |
10,4507 |
0,0000147 |
78207 |
496617 |
Расчет аэродинамики циклонной камеры:
Данные для графика:
N п/п |
r/r?m |
r,мм |
wx |
wц |
Рс |
Рп |
r/r?m |
W? |
Pc_ |
|
0 |
0,0000 |
-4,4672 |
||||||||
4,84375 |
155 |
0,000 |
0,000 |
0,1 |
0,3744 |
-4,3179 |
||||
1 |
4,84375 |
155 |
-0,121 |
0,764 |
10,194 |
10,785 |
0,2 |
0,6864 |
-3,9361 |
|
2 |
4,75 |
152 |
-0,166 |
0,992 |
10,296 |
11,295 |
0,3 |
0,9504 |
-3,3953 |
|
3 |
4,59375 |
147 |
-0,136 |
1,031 |
10,285 |
11,352 |
0,4 |
1,1767 |
-2,7452 |
|
4 |
4,4375 |
142 |
-0,129 |
1,054 |
10,183 |
11,295 |
0,5 |
1,3728 |
-2,0201 |
|
5 |
4,125 |
132 |
-0,094 |
1,079 |
10,052 |
11,210 |
0,6 |
1,5445 |
-1,2442 |
|
6 |
3,96875 |
127 |
-0,086 |
1,091 |
9,973 |
11,154 |
0,7 |
1,6959 |
-0,4347 |
|
7 |
3,65625 |
117 |
-0,105 |
1,089 |
9,888 |
11,068 |
0,8 |
1,8305 |
0,3957 |
|
8 |
3,5 |
112 |
-0,153 |
1,089 |
9,791 |
10,983 |
0,9 |
1,9509 |
1,2380 |
|
9 |
3,34375 |
107 |
-0,125 |
1,098 |
9,780 |
10,983 |
1 |
2,0593 |
2,0853 |
|
10 |
3,1875 |
102 |
-0,181 |
1,142 |
9,638 |
10,955 |
1,1 |
1,9612 |
2,8558 |
|
11 |
3,03125 |
97 |
-0,125 |
1,189 |
9,490 |
10,898 |
1,2 |
1,8721 |
3,4951 |
|
12 |
2,875 |
92 |
-0,107 |
1,220 |
9,337 |
10,813 |
1,3 |
1,7907 |
4,0321 |
|
13 |
2,71875 |
87 |
-0,110 |
1,257 |
9,218 |
10,785 |
1,4 |
1,7161 |
4,4878 |
|
14 |
2,5625 |
82 |
-0,046 |
1,306 |
8,962 |
10,643 |
1,5 |
1,6474 |
4,8781 |
|
15 |
2,40625 |
77 |
-0,012 |
1,359 |
8,798 |
10,614 |
1,6 |
1,5841 |
5,2151 |
|
16 |
2,25 |
72 |
0,133 |
1,523 |
8,179 |
10,472 |
1,7 |
1,5254 |
5,5081 |
|
17 |
2,09375 |
67 |
0,142 |
1,627 |
7,747 |
10,359 |
1,8 |
1,4709 |
5,7647 |
|
18 |
1,9375 |
62 |
0,153 |
1,751 |
7,282 |
10,302 |
1,9 |
1,4202 |
5,9907 |
|
19 |
1,78125 |
57 |
0,099 |
1,890 |
6,720 |
10,217 |
2 |
1,3728 |
6,1908 |
|
20 |
1,625 |
52 |
0,125 |
2,039 |
5,925 |
9,990 |
2,1 |
1,3286 |
6,3688 |
|
21 |
1,46875 |
47 |
0,094 |
2,144 |
5,147 |
9,621 |
2,2 |
1,2870 |
6,5279 |
|
22 |
1,3125 |
42 |
0,096 |
2,207 |
4,131 |
8,855 |
||||
23 |
1,15625 |
37 |
0,060 |
2,276 |
2,894 |
7,890 |
||||
24 |
1 |
32 |
0,061 |
2,312 |
1,424 |
6,556 |
||||
25 |
0,84375 |
27 |
0,117 |
2,232 |
-0,086 |
4,683 |
||||
26 |
0,6875 |
22 |
0,086 |
1,973 |
-1,715 |
1,987 |
||||
27 |
0,53125 |
17 |
0,028 |
1,596 |
-3,145 |
-0,738 |
||||
28 |
0,375 |
12 |
-0,020 |
1,152 |
-4,229 |
-2,980 |
||||
29 |
0,21875 |
7 |
-0,047 |
0,776 |
-5,109 |
-4,541 |
||||
30 |
0,15625 |
5 |
-0,039 |
0,560 |
-5,262 |
-4,967 |
||||
Укажите значение r, при котором wц максимальна |
32 |
Размещено на www.allbest.ru
Подобные документы
Общая картина движения газа в циклонной камере. Влияние основных конструктивных и режимных характеристик на аэродинамику циклонной камеры. Описание стенда. Расчет распределений скоростей и давлений в циклонной камере по методу аэродинамического расчета.
курсовая работа [576,2 K], добавлен 13.09.2010Обработка и анализ результатов экспериментального исследования теплоотдачи конвекцией от вертикального цилиндра к закрученному потоку воздуха в циклонной камере. Оценка степени достоверности результатов обработки и погрешности полученных измерений.
курсовая работа [126,0 K], добавлен 12.09.2010Экспериментальное изучение теплоотдачи конвекцией от вертикального цилиндра к закрученному потоку воздуха в циклонной камере. Расчет статистических показателей, характеризующих отклонение опытных точек от рекомендуемой зависимости, оценка погрешностей.
курсовая работа [982,8 K], добавлен 20.07.2014Расчеты газового потока в камере ракетного двигателя на сверхзвуковых и дозвуковых режимах, со скачками и без скачков уплотнения. Определение значений сил взаимодействия потока со стенками камеры и тяги двигателя. Расчет скоростей газового потока.
курсовая работа [616,3 K], добавлен 27.02.2015Построение гидродинамической сетки обтекания кругового цилиндра. Эпюры скоростей и давлений для одного сечения потока. Диаграмма распределения давления вдоль продольной оси канала. Расчет диаграммы скоростей и давлений по контуру кругового цилиндра.
курсовая работа [252,4 K], добавлен 27.03.2015Основные свойства воздуха, влияющие на движение самолета, строение атмосферы Земли. Особенности движения газовых потоков в аэродинамике. Законы движения воздуха, ламинарный и турбулентный воздушный поток. Статическое давление, уравнение Бернулли.
лекция [1,2 M], добавлен 23.09.2013Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.
курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019Описание метода дискретных вихрей и исследование аэродинамических характеристик самолета "Цикада" с помощью программы Tornado. Построение поляры крыла и расчет коэффициентов отвала в зависимости от угла отклонения закрылка. Влияние разбивки на результат.
курсовая работа [798,0 K], добавлен 04.05.2011Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Расчет режимных и конструктивных характеристик ступеней сепарации пара. Определение толщины стенки коллектора на периферийном участке. Гидравлический расчет первого контура.
курсовая работа [456,5 K], добавлен 13.11.2012Порядок построения профиля канала переменного сечения. Методика расчета параметров газового потока. Основные этапы определения силы воздействия потока на камеру и тяги камеры при разных вариантах газового потока. Построение графиков изменения параметров.
курсовая работа [446,2 K], добавлен 18.11.2010