Аэродинамика и конвективный теплообмен в эллиптических циклонных нагревательных устройствах

Аэродинамика и конвективный теплообмен в эллиптических циклонных нагревательных устройствах

Автор: Кортоева, Илона Альбертовна

Количество страниц: 233 с. ил

Артикул: 2344884

Автор: Кортоева, Илона Альбертовна

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2003

Место защиты: Архангельск

Стоимость: 250 руб.

Аэродинамика и конвективный теплообмен в эллиптических циклонных нагревательных устройствах  Аэродинамика и конвективный теплообмен в эллиптических циклонных нагревательных устройствах 

1. СОВРЕМЕН1ЮЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИ НАМИКИ И КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА В ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ЦИКЛОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ. ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИКИ ЭЛЛТПТИЧЕ СКИХ ЦИКЛОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
3.1. Особенности аэродинамики эллиптических циклонных нагрева тельных устройств
3.2. Влияние на аэродинамику циклонного нагревательного устрой ства основных конструктивных и режимных характеристик
3.2.1. Влияние на аэродинамику нагревательного устройства отно сительной площади входа и диаметра выходного отверстия
3.2.2. Влияние на аэродинамику нагревательного устройства диа метра нагреваемой заготовки
3.3. Обобщение экспериментальных данных и рекомендации по рас чету основных аэродинамических характеристик
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛООБМЕНА 3 В ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ЦИКЛОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ
4.1. Конвективный теплообмен на поверхности круглой заготовки, 3 соосной с рабочим объемом циклонного нагревательного устройства
4.2. Конвективный теплообмен на боковой поверхности рабочего 3 объема циклонного нагревательного устройства
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ И ВЫБОРУ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И 0 РЕЖИМНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ ЦИКЛОННЫХ
2.1. Экспериментальные стенды
2.2. Методика и погрешности измерений
2.3. Программа исследований
НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
5.1. Методика аэродинамического и теплового расчета эллиптиче 0 ского циклонного нагревательного устройства
5.2. Оптимизация геометрических и режимных характеристик ци 6 клон ного нагревательного устройства на основе метода многокритериальной оценки экономической эффективности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 9 ПРИЛОЖЕНИЕ. Программа для персонального компьютера Расчет эл 3 липтического циклонного нагревательного устройства
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
эквивалентный диаметр рабочего объема циклонного нагревательного устройства циклонной камеры
вых диаметры заготовки, выходного отверстия
, xx безразмерные диаметры заготовки, выходного отверстия
3, длины заготовки и рабочего объема циклонного нагревательного устройства циклонной камеры 3, I безразмерные длины заготовки и рабочего объема циклонного нагревательного устройства циклонной камеры
п,оы площади входа и выхода потока
4влАД ш,,х4выхлА2 безразмерные площади входа и выхода потока л, у, г прямоугольные координаты г, ф, г цилиндрические координаты
, 0X, безразмерные координаты, по направлению совпадающие с осыо нагревательного устройства и отсчитываемые от глухого торца рабочего объема
Гвч средняя скорость потока во входных каналах
иф, и2 vv компоненты полной скорости тангенциальная, аксиальная, радиальная
vvvvX vvVX безразмерные компоненты полной скорости тангенциальная, аксиальная
Ифм фг, тангенциальные компоненты скорости максимальная в ядре потока, на границе внешней квазипотенциальной зоны ифмИф,,,Vвх, v,Уйк, УфПнфГУйх безразмерные максимальные компоненты скорости в ядре потока тангенциальной, аксиальной и на границе внешней квазипотенциальной зоны
V коэффициент крутки во внешней зоне ядра потока
Рнм Рфг плотности потока во входных каналах, на радиусе гфш
РсРп избыточные давления статическое и полное
ix Ре к Рсл избыточные статические давления на поверхности заготовки, во входных каналах, на боковой поверхности рабочего объема, до диафрагмы
рссрахКвх2, рп2рпрвхвх2 безразмерные избыточные давления статическое и полное
РсГРс.зРвхвх Реях Рс.вхРвхвх Рс.к 2рс.кРвРвх безразмерные ИЗбытОЧные статические давления на поверхности заготовки, во входных каналах, на боковой поверхности рабочего объема нагревательного устройства г, г,, г,,, гг, радиусы текущий, заготовки, соответствующие положениям
нулевого значения статического давления, максимальным значениям тангенциальной скорости, циркуляции ггДк, г3кЯК1 ГрГрЯ гГтгГшЯк безразмерные радиусы те
кущий, заготовки, соответствующие положениям нулевого значения статического давления, максимальных значений тангенциальной скорости, циркуляции Ггг3гфГз, гггтУз, Птггг3фЛГг3 безразмерные координаты текущая, соответствующая положению максимума циркуляции, центростремительного ускорения
Др, Дрсл перепад полного давления в нагревательном устройстве, на диафрагме
сЧ2ДрпрпчКвх2, ф,2Дрпрфнфш 2 суммарные коэффициенты сопротивления циклонного нагревательного устройства циклонной камеры
Ср теплоемкость ц плотность теплового потока
Г, Тср, Та температуры текущая, средняя, адиабатическая
Д высота выступа шероховатости
ДКДК7К, ДзДзУч относительные шероховатости нагревательного устройства и заготовки
а, X, я, V коэффициенты теплоотдачи, теплопроводности, температуропроводности, кинематической вязкости потока
Ргуа число Лрандтля
КевхКвхкувх Ке,КВХзувх Кеф,ифАУф ЯефГтфГкуфГш числа Рейнольдса
МиосДД Ыисас числа Нуссельта.
ВВЕДЕНИЕ


Исследования показали, что в рабочем объеме циклонной камеры эллипсного поперечного сечения наблюдается ряд особенностей во взаимодействии вводимых струй газа, как с ее боковой поверхностью, так и с ранее циркулирующими в нем газами. Наибольшее значение максимальной тангенциальной составляющей скорости щф, наблюдается на малой оси эллипса. До значения г0,7 в качественном отношении структура потока в рабочем объеме примерно сохраняется. При 0,7 происходит ее перестройка. Ось вращения потока начинает прецессировать, а истечение газа из камеры приобретает порционный пульсирующий характер. Для рассмотренной геометрии циклонных камер пЧ4,2, ВМч0,4, 0,5А1,0 была предложена схема определения аэродинамических характеристик. Шкр безразмерный радиус в циклонной камере круглого поперечного
входа вхвх4, х суммарная площадь входных каналовшлицев,
1. Суммарный коэффициент сопротивления циклонной камеры эллипсного поперечного сечения
где вчкр суммарный коэффициент сопротивления круглой цилиндрической циклонной камеры. Формулы 1. Вх4,2, гпыч0,4 и 0,1,0 и в основном отражают тенденцию изменения расчетных характеристик в зависимости от к. Безразмерное статическое давление рс2рсрихУ на боковой поверхности камеры максимально, а с уменьшением значения к интенсивность его падения по направлению к оси камеры снижается. В отличие от камер круглого поперечного сечения, в которых раздача газа по шлицам одинакова, в циклонных камерах с эллиптическим рабочим объемом распределение газа по шлицам неравномерное. Сопротивление циклонных камер с рабочим объемом эллипсного поперечного сечения, как и камер круглого поперечного сечения, главным образом определяется вращательным движением потока. Суммарный коэффициент сопротивления для циклонной камеры с геометрическими параметрами к1,, сиых0,4, ах4,2 при изменении к изменялся не монотонно. Максимальное его значение наблюдалось при ,. При с0,7 он переставал зависеть от величины сжатия. Результаты исследования влияния местоположения ввода газа по периметру эллиптического рабочего объема на его аэродинамику приведены в работе 6. Направляющая цилиндрического рабочего объема циклонного нагревательного устройства эллипс с полуосями 0,5 м и ,5 м. Коэффициент сжатия эллипса ,. Общая длина рабочего объема 1к0,2 м. Длина закручивателя верхней секции 0,0 м. Поверхность рабочего объема модели нагревательного устройства технически . В опытах применяли двухсторонний ввод газа. Шлицы размерами 0,0x0,0 м первое число высота шлица Авх расположены симметрично относительно оси с противоположных сторон периметра эллипса касательно к нему. Точка касания внешней поверхности входного канала и эллипса характеризуется координатами вх Хыхвхя, где хвх координата смещения шлица по большой оси эллипса 7, совпадающая с координатной осью х или углом фвх, отсчитываемым от малой полуоси эллипса по часовой стрелке. Углы фвх соответственно равны 5 и 5 0 и 0 и 5 и 0. Неработающие шлицы заглушались спрофилированными по контуру эллипса специальными вкладышами. Относительная площадь входа 4,2. Газ из модели выводили через плоский пережим с круглым выходным отверстием, соосным с рабочим объемом. Диаметр выходного отверстия гвых0,4 м. В отличие от круглых циклонных камер, для двух предельных вариантов подвода газа в рабочий объем когда шлицы перпендикулярны малой и большой осям эллипса ось вращения потока, в общем случае, не совпадает с осью рабочего объема. Однако если при подводе газа перпендикулярно малой оси с технической точки зрения можно считать это отклонение пренебрежимо малым и саму ось вращения прямолинейной, то при подводе газа перпендикулярно большой оси оси сжатия она является сложной пространственной кривой. При этом для варианта подвода, когда шлицы перпендикулярны большой оси, общая картина течения значительно сложнее. Распределения несимметричны относительно оси рабочего объема. Снижение интенсивности вращения потока приводит к практически полной ликвидации роли приторцевых потоков. В областях рабочего объема, свободных от сложных пространственных выходного и кольцевого обратного вихрей, появляются зоны замкнутых циркуляционных течений. Истечение газов из выходного отверстия происходит с одной стороны.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.204, запросов: 237