Осесимметричная затопленная струя

 

	2,39	3	4	5	6	7	9	12
	0,701	0,74	0,773	0,78	0,8	0,82	0,86	0,93

 

Безразмерную среднюю квадратичную скорость ядра на начальном участке найдем из выражения:

.

Значения содержащихся в этом выражении интегралов найдем по таблицам [2]:

;  .

Отсюда выражение для определения безразмерной средней квадратичной скорости в ядре первоначальной массы начального участка струи после преобразований примет вид:

                                    .                   (56)

Рассчитаем значение средней квадратичной скорости в ядре начального участка струи, при различных значениях , используя формулу (56):

 

	0	0,3	0,7	1	1,3	1,7	2	2,39
	1	0,974	0,923	0,824	0,792	0,752	0,714	0,701

 

Получили, что в переходном сечении, где  сопрягаются начальный и основной участки, формулы (55) и (56) дают одинаковое значение средней скорости:

.

По полученным значениям можно построить график изменения средней квадратичной скорости в ядре первоначальной массы струи.

Рис. 4.11. Изменение безразмерной средней квадратичной скорости

в ядре постоянной массы вдоль струи

 

Энтальпия в ядре первоначальной массы струи в пределах основного участка, выраженная в долях от энтальпии в начальном сечении, может быть найдена следующим образом:

.

Учтем что:

;  ;   .

Тогда безразмерная величина энтальпии первоначальной массы в основном участке осесимметричной струи равна:

.                            (57)

Значения  интеграла, являющегося множителем в выражении (57) вычисляются по таблице [2]. Рассчитаем значение энтальпии в ядре первоначальной массы струи, на основном участке, при различных значениях , используя формулу (57):

 

	2,39	3	4	5	6	7	9	12
	0,55	0,49	0,38	0,27	0,19	0,14	0,1	0,08

 

Графически  это выглядит так:

Рис. 4.12. Изменение безразмерной энтальпии в ядре

постоянной массы вдоль струи

5. Выводы

 

В ходе работы был произведен расчет осесимметричной  струи с начальными параметрами Глубина полюса оказалась равной _{, местоположение} переходного сечения от начала истечения струи составило , радиус переходного сечения _{, угол расширения внешней границы} угол сужения границы ядра

Также были определены зависимости основных параметров, описывающих поведение свободной струи, от ее длины.

Полученная зависимость скорости вдоль оси струи имеет убывающий характер. Причем, по мере удаления от переходного сечения кривая становится положе, и скорость падает менее интенсивно, чем вначале истечения.

Зависимость температуры вдоль  оси струи, как и скорости, имеет убывающий характер. Причиной падения температуры является эжекция воздуха из окружающей среды.

Зависимость расхода по длине струи, в отличие от двух других рассмотренных характеристик, является возрастающей. Это объясняется эжекцией воздуха в струю из окружающей среды. На начальном участке изменение расхода является незначительным, поскольку доля подмешанного воздуха весьма мала. Однако по мере удаления от начала струи интенсивность роста расхода увеличивается.

По результатам расчета кинетическая энергия ядра вдоль всей струи  уменьшается. Наиболее интенсивный  спад наблюдается на начальном участке.  После переходного сечения кривая становится более пологой и на уровне порядка , изменение кинетической энергии принимает значение близкое к нулю.

Изменение энтальпии в ядре с  увеличением длины струи по отношению  к первоначальному значению энтальпии  имеет постоянный убывающий характер. На начальном участке эта зависимость  близка к линейной, при этом падение  на этом участке является наиболее интенсивным. Начиная с уровня , кривая становится пологой, и дальнейшее изменение энтальпии является незначительным.  

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. Емцев, Б.Г. Техническая гидромеханика [Текст]  / Б.Г. Емцев – М.: Машиностроение, 1987.- 440с.
2. Чугаев, Р.Р. Гидравлика [Текст] / Р.Р. Чугаев - Ленинград: Энергия, 1970.-552с.
3. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика [Текст] / Г.Н. Абрамович – М.: Наука, 1991.-ч.2.-304с.
4. Aбрамович, Г.Н. Теория турбулентной струй [Текст] / Г.Н. Абрамович –  М.: Гос.издат. физ.-мат. литературы, 1984.-715 с.
5. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа [Текст] / Л.Г. Лойцянский – М.: Гл. ред. физ.-мат. литературы, 1987.-840 с.