Diffusor (hydroaerodynamik)

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 maj 2020; verifiering kräver 1 redigering .

En diffusor (inom hydroaerodynamik) är en profilerad del av en kanal (rör) där flödet saktar ner. I detta fall kan det statiska tryckfallet över diffusorn vara mindre än i sektionen av ett rakt rör i den ursprungliga sektionen (se Darcy-Weisbach-formeln ), dvs. dess lokala motståndskoefficient kan vara negativ; men med en ökning av längden vid en konstant öppningsvinkel och med en ökning av diffusorns öppningsvinkel kan flödesseparation från väggarna inträffa ( virvlar bildas nära dem ), medan diffusorns motståndskoefficient ökar mycket [ 1] .

Det finns en design som är motsatsen till en diffusor, kallad förvirring  - en del av kanalen där en anslutning och en mjuk övergång av en större sektion till en mindre sker. Luftrörelsen i förvirringen kännetecknas av det faktum att det dynamiska trycket i den ökar i flödesriktningen och det statiska trycket minskar. Hastigheten på det subsoniska flödet av en vätska eller gas ökar.

Omfattning av diffusorer

Diffusorn används i anordningar där vätskor och gaser förflyttas ( vattenledningar , luftkanaler , gasledningar , oljeledningar , vindtunnlar , jetmotorer , etc.). Inom elektroakustik , en del av en högtalares mekaniska oscillerande system , utformad för att excitera ljudvågor i den omgivande luften.

Confuser

Motsatsen till diffusorn, kallad confuser , är den del av kanalen där anslutningen och smidig övergång av en större sektion till en mindre sker. Luftrörelsen i förvirringen kännetecknas av det faktum att det dynamiska trycket i den ökar i flödesriktningen och det statiska trycket minskar. Flödeshastigheten för en vätska eller gas ökar .

Med runda luftkanaler har förvirraren formen av en stympad kon, med fyrkantiga kanaler - en stympad pyramid. Oftast används en förvirring för att ansluta en luftkanal till sugsidan av en radialfläkt , vilket gör det möjligt att minska koefficienten för lokalt motstånd ζ ( Darcy-koefficient ) (på grund av en mjukare avsmalning av luftflödet och förhindra separation av gränsskiktet och bildandet av virvlar ), och följaktligen minska tryckförlusten som utvecklas av fläkten .

Förvirrande lokal dragkoefficient (Darcy-koefficient )

,

var  är graden av avsmalning;  är friktionsförlustkoefficienten längs längden i turbulenta förhållanden.

Det hydrauliska motståndet hos en förväxlare är alltid mindre än det hydrauliska motståndet hos en diffusor av samma storlek.

Flödar i diffusor och confuser

I en förvirring med liten öppningsvinkel uppstår vanligtvis inte ökad virvelbildning , vätskan ändrar riktning smidigt och tryckförluster är främst förknippade med en ökning av hastigheten. Med en ökning av öppningsvinkeln förvandlas förvirraren till en plötslig avsmalning, och stillastående zoner med virvlar bildas.

I diffusorn är flödesseparering möjlig, medan omfattande virvelzoner uppstår vid kanterna, och mycket energi går förlorad (nästan som vid en plötslig expansion). Men om vinkeln är mycket liten och det inte finns tid för flödesseparering längs diffusorns längd, kan dess motståndskoefficient också bli negativ, som i ett venturirör . I en specialformad diffusor kan kontinuerligt flöde upprätthållas mer effektivt.

Litteratur

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Idelchik I.E. Handbook of hydraulic resistance / Ed. M. O. Steinberg. - 3:e uppl., reviderad. och ytterligare - M .: Mashinostroenie , 1992. - S. 184. - ISBN 5-217-00393-6 .

Länkar