Viteza de pulsație într-un flux turbulent - sistem automat on-line pentru formarea bazelor

Viteza de pulsație într-o curgere turbulentă

In curgerea turbulentă, datorită particulelor aleatoare de nivelare a vitezei de mișcare are loc în fluxul vrac și distribuția acestora pe secțiunea transversală a țevii se caracterizează printr-o curbă de o formă diferită de parabolei din figura 1, și; curba are un vârf mult mai larg (Figura 1b).

Experiența arată că viteza medie în mișcare turbulentă w nu este egal cu jumătate din valoarea maximă (ca de curgere laminară), dar mult mai mult, și w / wmax = f (Re). De exemplu, atunci când Re = 10 Viteza aprilie w = 0,8 wmah și la Re = 10 valoare august w = 0,9 wmah.

Datorită naturii complexe a mișcării turbulente nu este strict teoretic posibil pentru a obține profilul de distribuție a vitezei, iar valoarea w / wmax. Mai mult, atunci când un flux turbulent profilul vitezei (figura 1, b) exprimă distribuția nu este adevărată, iar viteza medie în timp.

La fiecare punct, curgerea turbulentă viteza reală nu rămâne constantă în timp datorită mișcării particulelor aleatoriu. Valorile sale instantanee se confruntă cu fluctuații. sau pulsații neregulate. purtarea haotic.

Distribuția ratelor la diferite moduri de mișcare: un flux -laminarny; b - curgere turbulentă.

Un model tipic de variație a componentei reale a vitezei instantanee w (de-a lungul fluxului axa x) pentru un anumit punct în funcție de τ timp prezentat în figura 2. Viteza foarte adevărat măsurată practic imposibilă din cauza mișcării aleatoare a particulelor în toate direcțiile. După cum se vede din figură, rata pulsului aproximativ o valoare medie în funcție de timp devine mai mare sau mai mică. Pentru un anumit punct al vitezei medii poate fi găsită din relația cu timpul:

Adevărata și medie a vitezei fluidului locale în mișcare turbulentă.

Sa stabilit experimental că raportul dintre vitezele medii și maxime în fluxul depinde de regimul de curgere a debitului, adică. E. De la Re.
În practică, din parcela w / wmax = f (Re), reprezentat în figura (graficul Nikuradse) determina raportul ωsr / ωmax la Re valoare dată, și apoi măsurarea ωmax (strict pe axa țevii), debitul mediu calculat necesar pentru a determina rata de curgere.
În regim laminar. fluxul de trafic a unui fluid incompresibil (Figura 2), într-o conductă dreaptă, atunci când fluxurile de lichid sunt deplasate paralel una cu alta fără amestecare, poate fi afișat (pe baza Navier - Stokes) că maximul pe axa vitezei tubului de două ori mai mare decât viteza medie de curgere, sau WCP = 0,5 ωmax. Astfel, pentru profilul tridimensional vitezei de curgere laminară poate fi reprezentat sub forma unui paraboloid de revoluție (cu secțiunea transversală de-a lungul țevii sub forma unei parabole).
Devine instabil și variază atât în ​​mărime și direcția în jurul valorii de o anumită valoare medie atunci când modul de mișcare turbulentă prin care se dispune de mișcare este încălcat, viteza particulelor individuale. Profilul vitezei peste secțiunea transversală a unei conducte circulare când Re ≥ 10 aprilie devine mai plin (Figura 3). Aproximativ în acest caz ωsr = (0,8 ÷ 0,9) wmax

Dependența w / wmax = f (Re)

distribuția vitezei în laminar de curgere a fluidului în conducta (Re<2300)

distribuția vitezei în curgere turbulentă a fluidului în conducta

În prezent, dispozitivul cel mai frecvent utilizat în studiul pilot de turbulențe este anemometru.
Principiul Anemometer de funcționare se bazează pe pierderea de căldură convectivă a senzorului de sârmă încălzit în curentul de gaz. Senzorul formează un braț punte Wheatstone, celălalt braț constă dintr-un set de rezistențe. Podul este alimentat printr-un amplificator al cărui intrare este alimentat dezechilibrul de tensiune rezultat al podului. O buclă de reacție închisă formează un sistem servo. În cazul în care podul este dezechilibrat, tensiunea va apărea la intrarea amplificatorului. Această tensiune, DC amplificator de câștig este alimentat din nou la pod ca tensiunea de alimentare pod. Amplificatorul este activat, astfel încât tensiunea la amplificator crește de ieșire, atunci când rezistența senzorului este mică. Acest lucru determină o creștere a curentului care curge prin senzor. Senzorul va fi încălzit, rezultând o rezistență crescută a senzorului, iar aceasta, la rândul său, va reduce dezechilibrul podului. Aparatul va automat acordeze pe un senzor de temperatură, care, pentru un anumit senzor depinde de setarea rezistențelor stabilite în brațul generic al podului. Diagrama thermoanemometer la temperatură constantă (rezistență) care este utilizată în timpul lucrărilor de laborator - Aceasta. Valoarea instantanee a energiei electrice este egală cu senzorul de instantanee pierdere termică.

1. Procedeul și aparatul din industria chimică: Textbook pentru tehnică / PG Romankiv, M. I. Kurochkina, UY Mozzherii etc -. L. Chemistry, 1989. -560 c. il.

Este nevoie de frame-uri inline de sprijin.