Diffúzor (hidroaerodinamikai)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. május 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A diffúzor (a hidroaerodinamikában) egy csatorna (cső) profilozott része, amelyben az áramlás lelassul. Ebben az esetben a diffúzoron a statikus nyomásesés kisebb lehet, mint az eredeti szakasz egyenes csőszakaszában (lásd Darcy-Weisbach képlet ), azaz helyi ellenállási együtthatója negatív is lehet; állandó nyitási szög melletti hossznövekedéssel és a diffúzor nyitási szögének növekedésével azonban áramlási elválás léphet fel a falaktól (közelükben örvények keletkeznek ), miközben a diffúzor légellenállási együtthatója nagyon megnő [ 1] .

Van egy olyan kialakítás, amely a diffúzor ellentéte, az úgynevezett confuser  - a csatorna egy része, amelyben a kapcsolat és egy nagyobb szakasz zökkenőmentes átmenete történik egy kisebbre. A légmozgást a keverőben az jellemzi, hogy benne a dinamikus nyomás az áramlás irányában nő, a statikus nyomás pedig csökken. Egy folyadék vagy gáz szubszonikus áramlásának sebessége nő.

Diffúzorok terjedelme

A diffúzort olyan berendezésekben használják, amelyekben folyadékokat és gázokat mozgatnak ( vízcsövek , légcsatornák , gázvezetékek , olajvezetékek , szélcsatornák , sugárhajtóművek stb.). Az elektroakusztikában a hangszóró mechanikus oszcillációs rendszerének egy része , amelyet arra terveztek, hogy hanghullámokat gerjesztsen a környező levegőben.

Confuser

A diffúzorral ellentétes kialakítás, az úgynevezett confuser , a csatorna azon része, amelyben megtörténik egy nagyobb szakasz csatlakoztatása és zökkenőmentes átmenete egy kisebbre. A légmozgást a keverőben az jellemzi, hogy benne a dinamikus nyomás az áramlás irányában nő, a statikus nyomás pedig csökken. Egy folyadék vagy gáz áramlási sebessége nő .

Kerek légcsatornákkal a keverő csonka kúp alakú, négyzet alakú csatornákkal pedig csonka piramis. Leggyakrabban keverőt használnak egy légcsatorna csatlakoztatására a radiális ventilátor szívóoldalához , amely lehetővé teszi a helyi ellenállási együttható ζ ( Darcy-együttható ) csökkentését (a légáramlás simább szűkülése és a szétválás megakadályozása miatt). a határréteg és az örvényképződés ), és ennek következtében csökkenti a ventilátor által kifejtett nyomásveszteséget .

Zavaros helyi légellenállási együttható (Darcy-együttható )

,

hol  van a szűkület mértéke;  a súrlódási veszteség együtthatója a hossz mentén turbulens körülmények között.

A konfúzor hidraulikus ellenállása mindig kisebb, mint egy azonos méretű diffúzor hidraulikus ellenállása.

Diffúzorban és keverőben áramlik

Kis nyitási szögű keverőben általában nem következik be fokozott örvényképződés , a folyadék egyenletesen változtatja az irányt, a nyomásveszteség pedig főként a sebesség növekedésével jár. A nyitási szög növekedésével a zavaró hirtelen szűküléssé válik, és örvényes stagnáló zónák alakulnak ki.

A diffúzorban az áramlás szétválasztása lehetséges, míg a széleken kiterjedt örvényzónák jelennek meg, és sok energia vész el (majdnem olyan, mint a hirtelen tágulásnál). Ha azonban a szög nagyon kicsi, és nincs idő az áramlás szétválasztására a diffúzor hosszában, akkor a légellenállási együtthatója is negatív lehet, mint a Venturi-csőben . Egy speciálisan kialakított diffúzorban a folyamatos áramlás hatékonyabban tartható fenn.

Irodalom

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Idelchik I.E. A hidraulikus ellenállás kézikönyve / Szerk. M. O. Steinberg. - 3. kiadás, átdolgozva. és további - M .: Mashinostroenie , 1992. - S. 184. - ISBN 5-217-00393-6 .

Linkek