5 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
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
Распределение
безразмерного статистического давления
по радиусу циклонной камеры для зоны
квазитвердого вращения
,
для
зоны квазипотенциального вращения
(
),
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Сабуров Э. Н. , Карпов С. В. Циклонные устройства в деревообраба-тывающем и целлюлозном производстве. Под ред. докт. техн. Наук Э.Н.Сабурова.- М.:Экология, 1993.- 368 с.
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.
Сабуров Э. Н. Циклонные нагревательные устройства с интенсифициро-ванным конвективным теплообменом. Арх. гос. техн. ун-т.-Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1995.- 341с.
Дата Подпись
15.04.2014 _________________
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 Расчёт распределения скоростей и давлений в циклонной камере
|
N |
Pc |
|
V |
ŵx |
ŵφ |
ρвх |
Рс_ |
Рп_ |
Рс.ст._ |
Рс.вх._ |
ζ |
νвх |
Reвхавт |
Reвх |
|
1 |
320,799 |
1,1957 |
10,9510 |
-0,0555 |
0,3710 |
1,1974 |
6,1668 |
6,3052 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
2 |
319,896 |
1,1956 |
17,1223 |
-0,0918 |
0,5794 |
1,1974 |
6,1494 |
6,4878 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
3 |
316,552 |
1,1952 |
24,9772 |
-0,0597 |
0,8536 |
1,1974 |
6,0852 |
6,8050 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
4 |
313,387 |
1,1949 |
32,0429 |
-0,1812 |
1,0827 |
1,1974 |
6,0243 |
7,2087 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
5 |
305,545 |
1,1940 |
34,5203 |
-0,0825 |
1,1797 |
1,1974 |
5,8736 |
7,2472 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
6 |
301,785 |
1,1935 |
35,4234 |
-0,0952 |
1,2098 |
1,1974 |
5,8013 |
7,2472 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
7 |
296,685 |
1,1930 |
35,0531 |
-0,0838 |
1,1979 |
1,1974 |
5,7032 |
7,1184 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
8 |
289,985 |
1,1922 |
34,6811 |
-0,0622 |
1,1865 |
1,1974 |
5,5745 |
6,9588 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
9 |
284,145 |
1,1915 |
35,1313 |
-0,0944 |
1,1998 |
1,1974 |
5,4622 |
6,8819 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
10 |
280,824 |
1,1912 |
36,6097 |
-0,0984 |
1,2503 |
1,1974 |
5,3983 |
6,9396 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
11 |
270,262 |
1,1900 |
38,0975 |
-0,1024 |
1,3011 |
1,1974 |
5,1953 |
6,8627 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
12 |
261,421 |
1,1889 |
39,7992 |
-0,0951 |
1,3601 |
1,1974 |
5,0253 |
6,8435 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
13 |
251,379 |
1,1878 |
41,5978 |
-0,0124 |
1,4250 |
1,1974 |
4,8323 |
6,8166 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
14 |
241,477 |
1,1867 |
43,5102 |
0,0000 |
1,4906 |
1,1974 |
4,6420 |
6,8108 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
15 |
229,975 |
1,1854 |
45,6444 |
0,0000 |
1,5637 |
1,1974 |
4,4209 |
6,8050 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
16 |
214,172 |
1,1836 |
47,8384 |
-0,0143 |
1,6388 |
1,1974 |
4,1171 |
6,7320 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
17 |
196,97 |
1,1816 |
49,9458 |
-0,0299 |
1,7108 |
1,1974 |
3,7864 |
6,6320 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
18 |
178,528 |
1,1795 |
51,2314 |
-0,0306 |
1,7548 |
1,1974 |
3,4319 |
6,4206 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
19 |
155,968 |
1,1769 |
51,3796 |
0,0154 |
1,7601 |
1,1974 |
2,9982 |
5,9976 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
20 |
131,969 |
1,1742 |
50,7757 |
0,0910 |
1,7371 |
1,1974 |
2,5369 |
5,4594 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
21 |
78,7729 |
1,1681 |
47,6553 |
0,1139 |
1,6286 |
1,1974 |
1,5143 |
4,0753 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
22 |
52,9759 |
1,1652 |
45,0625 |
0,0404 |
1,5432 |
1,1974 |
1,0184 |
3,3025 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
23 |
25,7786 |
1,1621 |
42,4613 |
0,0000 |
1,4547 |
1,1974 |
0,4955 |
2,5182 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
24 |
0,78213 |
1,1592 |
38,8831 |
-0,0349 |
1,3316 |
1,1974 |
0,0150 |
1,7070 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
25 |
-23,015 |
1,1565 |
35,2123 |
-0,0421 |
1,2056 |
1,1974 |
-0,4424 |
0,9419 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
26 |
-43,611 |
1,1542 |
30,9747 |
-0,0925 |
1,0571 |
1,1974 |
-0,8383 |
0,2307 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
27 |
-57,507 |
1,1526 |
24,9413 |
-0,1703 |
0,8373 |
1,1974 |
-1,1055 |
-0,4133 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
28 |
-69,805 |
1,1512 |
20,7137 |
-0,2252 |
0,6729 |
1,1974 |
-1,3419 |
-0,8650 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
29 |
-84,102 |
1,1495 |
12,8966 |
-0,2720 |
0,3482 |
1,1974 |
-1,6167 |
-1,4321 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
|
30 |
-84,481 |
1,1495 |
8,8102 |
-0,2573 |
0,1577 |
1,1974 |
-1,6240 |
-1,5379 |
6,2091 |
6,459 |
7,4590 |
0,0000154 |
107100 |
588337 |
Таблица 2 Расчет аэродинамики циклонной камеры
|
Безразмерная площадь входа |
|
0,3797 |
|
Безразмерный средний радиус входа потока |
|
0,879 |
|
Безразмерный радиус ядра потока |
|
0,7426 |
|
Относительная площадь выхода потока |
|
0,16 |
|
Соотношение площадей входа и выхода потока: |
|
0,37 |
|
Коэффициент, учитывающий влияние относительной шероховатости: |
Кб |
1,0000 |
|
Безразмерный радиус |
|
0,3957 |
|
Безразмерный радиус осесимметричного ядра потока |
|
1,8767 |
|
Коэффициент крутки в ядре потока |
я |
1,4384 |
|
Эффективная относительная площадь входа |
|
0,356 |
|
Безразмерный момента количества движения |
|
0,9057 |
|
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние относительной шероховатости поверхности |
К |
1,0000 |
|
Вращательная скорость на границе ядра потока |
|
1,2196 |
|
Безразмерная максимальная вращательная составляющая скорости течения в ядре потока |
|
1,7543 |
|
Распределение ωφ в квазипотенциальной зоне |
|
1,4034 |
|
Распределение ωφ в зоне квазитвердого вращения |
|
1,1695 |
|
Избыточное статическое давление на боковой поверхности |
|
5,9061 |
|
Безразмерный радиус рабочего объема |
|
2,5272 |
|
Безразмерный радиус соответствующий нулевому значению избыточного статистического давления |
|
0,6065
|
|
Относительное уменьшение запаса потенциальной энергии на входе в камеру |
|
0,9824
|
|
Суммарный коэффициент сопротивления ц.к. |
ζ |
7,458
|
|
Распределение безразмерного статического давления по радиусу циклонной камеры: Для зоны квазитвердого вращения: |
|
-0,6006 |
|
Распределение безразмерного статического давления по радиусу циклонной камеры: Для зоны квазипотенциального вращения: |
|
4,4056 |
Таблица 3 данные для графиков
|
N п/п |
r/rm |
r,мм |
ŵx |
ŵφ |
Рс |
Рп |
r/rm |
W |
Pc_ |
wϕ/wϕm |
wϕ/wϕm |
pc/pcm |
pc/pcm | ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,0000 |
-2,3454 |
|
0,000 |
-0,465 |
| ||||||||
|
|
|
155 |
0,000 |
0,000 |
|
|
0,1 |
0,3181 |
-2,2376 |
0,000 |
0,182 |
-0,444 |
| ||||||||
|
1 |
2,385 |
155 |
-0,055 |
0,371 |
6,167 |
6,305 |
0,2 |
0,5831 |
-1,9621 |
0,214 |
0,333 |
-0,389 |
1,000 | ||||||||
|
2 |
2,385 |
153 |
-0,092 |
0,579 |
6,149 |
6,488 |
0,3 |
0,8074 |
-1,5718 |
0,334 |
0,462 |
-0,312 |
0,997 | ||||||||
|
3 |
2,354 |
150 |
-0,060 |
0,854 |
6,085 |
6,805 |
0,4 |
0,9997 |
-1,1027 |
0,491 |
0,571 |
-0,219 |
0,987 | ||||||||
|
4 |
2,308 |
145 |
-0,181 |
1,083 |
6,024 |
7,209 |
0,5 |
1,1663 |
-0,5794 |
0,623 |
0,667 |
-0,115 |
0,977 | ||||||||
|
5 |
2,231 |
135 |
-0,082 |
1,180 |
5,874 |
7,247 |
0,6 |
1,3121 |
-0,0194 |
0,679 |
0,750 |
-0,004 |
0,952 | ||||||||
|
6 |
2,077 |
130 |
-0,095 |
1,210 |
5,801 |
7,247 |
0,7 |
1,4407 |
0,5648 |
0,696 |
0,824 |
0,112 |
0,941 | ||||||||
|
7 |
2,000 |
125 |
-0,084 |
1,198 |
5,703 |
7,118 |
0,8 |
1,5550 |
1,1641 |
0,690 |
0,889 |
0,231 |
0,925 | ||||||||
|
8 |
1,923 |
120 |
-0,062 |
1,186 |
5,574 |
6,959 |
0,9 |
1,6573 |
1,7720 |
0,683 |
0,947 |
0,352 |
0,904 | ||||||||
|
9 |
1,846 |
115 |
-0,094 |
1,200 |
5,462 |
6,882 |
1 |
1,7494 |
2,3835 |
0,691 |
1,000 |
0,473 |
0,886 | ||||||||
|
10 |
1,769 |
110 |
-0,098 |
1,250 |
5,398 |
6,940 |
1,1 |
1,6661 |
2,9395 |
0,720 |
0,952 |
0,583 |
0,875 | ||||||||
|
11 |
1,692 |
105 |
-0,102 |
1,301 |
5,195 |
6,863 |
1,2 |
1,5904 |
3,4009 |
0,749 |
0,909 |
0,675 |
0,842 | ||||||||
|
12 |
1,615 |
100 |
-0,095 |
1,360 |
5,025 |
6,843 |
1,3 |
1,5212 |
3,7885 |
0,783 |
0,870 |
0,752 |
0,815 | ||||||||
|
13 |
1,538 |
95 |
-0,012 |
1,425 |
4,832 |
6,817 |
1,4 |
1,4578 |
4,1173 |
0,820 |
0,833 |
0,817 |
0,784 | ||||||||
|
14 |
1,462 |
90 |
0,000 |
1,491 |
4,642 |
6,811 |
1,5 |
1,3995 |
4,3990 |
0,858 |
0,800 |
0,873 |
0,753 | ||||||||
|
15 |
1,385 |
85 |
0,000 |
1,564 |
4,421 |
6,805 |
1,6 |
1,3457 |
4,6422 |
0,900 |
0,769 |
0,921 |
0,717 | ||||||||
|
16 |
1,308 |
80 |
-0,014 |
1,639 |
4,117 |
6,732 |
1,7 |
1,2959 |
4,8537 |
0,943 |
0,741 |
0,963 |
0,668 | ||||||||
|
17 |
1,231 |
75 |
-0,030 |
1,711 |
3,786 |
6,632 |
1,8 |
1,2496 |
5,0389 |
0,985 |
0,714 |
1,000 |
0,614 | ||||||||
|
18 |
1,154 |
70 |
-0,031 |
1,755 |
3,432 |
6,421 |
|
|
|
1,010 |
|
|
0,556 | ||||||||
|
19 |
1,077 |
65 |
0,015 |
1,760 |
2,998 |
5,998 |
|
|
|
1,013 |
|
|
0,486 | ||||||||
|
20 |
1,000 |
60 |
0,091 |
1,737 |
2,537 |
5,459 |
|
|
|
1,000 |
|
|
0,411 | ||||||||
|
21 |
0,923 |
50 |
0,114 |
1,629 |
1,514 |
4,075 |
|
|
|
0,938 |
|
|
0,246 | ||||||||
|
22 |
0,769 |
45 |
0,040 |
1,543 |
1,018 |
3,303 |
|
|
|
0,888 |
|
|
0,165 | ||||||||
|
23 |
0,692 |
40 |
0,000 |
1,455 |
0,496 |
2,518 |
|
|
|
0,837 |
|
|
0,080 | ||||||||
|
24 |
0,615 |
35 |
-0,035 |
1,332 |
0,015 |
1,707 |
|
|
|
0,767 |
|
|
0,002 | ||||||||
|
25 |
0,538 |
30 |
-0,042 |
1,206 |
-0,442 |
0,942 |
|
|
|
0,694 |
|
|
-0,072 | ||||||||
|
26 |
0,462 |
25 |
-0,092 |
1,057 |
-0,838 |
0,231 |
|
|
|
0,609 |
|
|
-0,136 | ||||||||
|
27 |
0,385 |
20 |
-0,170 |
0,837 |
-1,105 |
-0,413 |
|
|
|
0,482 |
|
|
-0,179 | ||||||||
|
28 |
0,308 |
15 |
-0,225 |
0,673 |
-1,342 |
-0,865 |
|
|
|
0,387 |
|
|
-0,218 | ||||||||
|
29 |
0,231 |
5 |
-0,272 |
0,348 |
-1,617 |
-1,432 |
|
|
|
0,200 |
|
|
-0,262 | ||||||||
|
30 |
0,077 |
0 |
-0,257 |
0,158 |
-1,624 |
-1,538 |
|
|
|
0,091 |
|
|
-0,263 | ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||
|
Укажите значение r, при котором ŵφ максимальна |
65 |
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||
Графики распределений безразмерных тангенсальных и осевых скоростей по радиусу циклонной камеры, безразмерных полного и статического давления по радиусу циклонной камеры, изображены на рисунках 3 и 4 соответственно.
Рисунок 3 Распределение безразмерных тангенсальных и осевых скоростей по радиусу циклонной камеры
Рисунок 4 Распределение безразмерных полного и статического давления по радиусу циклонной камеры
Графики расчётного распределения безразмерной вращательной скорости и статического давления, а так же сопоставление их опытным данным, изображены на рисунках 5 и 6 соответственно.
Рисунок 5 Расчётное распределение статического давления и его сопоставление опытными данными
Рисунок 6 Расчётное распределение безразмерной вращательной скорости и её сопоставление опытными данными.