Расчет распределений скоростей и давлений по методике аэродинамического расчета

Безразмерная площадь входа

где – относительная площадь входа;

– длина камеры;

– высота входного канала.

 

Безразмерный средний радиус входа потока найдем по формуле

 

Безразмерный радиус ядра потока в общем случае является функцией , , , и определяется по обобщенным эмпирическим уравнениям.

При 0,04 ≤ ≤ 1,6

 

Относительная площадь выхода потока

 

Соотношение площадей входа и выхода потока

Безразмерный радиус , характеризующий положение максимума вращательной скорости, определяется в основном безразмерными величинами площадей входа и выхода потока, шероховатости боковой поверхности. Для расчета данного радиуса можно воспользоваться следующими соотношениями

при 0,28 ≤ ≤ 5;

0,28 ≤ 0,53 ≤ 5

 

где - коэффициент, учитывающий влияние относительной шероховатости и определяемый по уравнению

 

 

Тогда

 

 

Безразмерный средний радиус выхода потока вычисляется по формуле (21)

Отсюда

 

 

Безразмерный радиус осесимметричного ядра потока находится по формуле

 

Коэффициент крутки в ядре потока, связывающий значения вращательной скорости на внешней и внутренней границах квазипотенциальной зоны течения потока определяется

 

 

 

Эффективная относительная площадь входа равна

 

 

Результаты обобщения опытных данных по (для области приближенной автомодельности) можно высчитать по формуле (23)

 

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние относительной шероховатости поверхности.

 

 

Тогда

 

 

Вращательная скорость на границе ядра потока

 

Безразмерная максимальная вращательная составляющая скорости течения в ядре потока равна

Распределение в квазипотенциальной зоне (при ), может быть аппроксимировано уравнением

 

В зоне квазитвердого вращения () распределение может быть описано формулой

 

 

Выражение для определения безразмерного избыточного статического давления на боковой поверхности циклонной камеры

При

 

 

где – безразмерный радиус рабочего объема;

- безразмерный радиус, соответствующий нулевому значению избыточного статического давления.

 

Тогда

 

 

 

Соотношение статических давлений на боковой поверхности циклонной камеры и во входных каналах равно

 

 

Суммарный коэффициент сопротивления циклонной камеры определяется по общей зависимости.

 

 

 

Распределение безразмерного статического давления по радиусу циклонной камеры

 

для зоны квазитвердого вращения

 

 

 

 

 

 

 

для зоны квазипотенциального вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В процессе выполнения курсовой работы была изучена общая картина движения газа в циклонной камере, произведены расчеты распределений скоростей и давлений в циклонной камере, а также произведены расчеты данных величин по методике аэродинамического расчета. Построены графики распределений безразмерных скоростей по радиусу циклонной камеры, полного и статического давлений; сопоставлены расчетные данные с опытными.