Дослідженно механізм підтягування рідини (газу) до глухого торця, та формулюваняя фізичної моделі “торцевого ефекту”. Отримані дослідні дані про багатошарову структуру осередненої течії в тупиковій частині вихрової камери при різних глибинах торця.
Аннотация к работе
За широкого використання вихрових камер в енергетичному та технологічному устаткуванні (котлоагрегати, масо-і теплообмінні апарати, циклони, плазмотрони, камери згоряння газотурбінних двигунів, циліндри двигунів внутрішнього згоряння, змішувачі, промислові печі, вихрові клапани тощо), засобах гідропневмоавтоматики гідромеханічні явища в них вивчені не повністю, але саме ці явища здатні істотно інтенсифікувати процеси масо-і теплопереносу та фізико-хімічних перетворень у зазначених пристроях. Питання розрахунку і проектування апаратів, що оптимальним чином використовують закручені струмені і потоки, залишаються відкритими з причин як відкритості самої проблеми моделювання турбулентності, так і обмеженості відомостей про вторинні течії, що накладаються на основні потоки у вихрових камерах. Практично невивченими є такі явища, як “торцевий ефект” - явище руху рідини (газу) у напрямку глухого торця камери, закономірності його дії і вихрові структури, що викликає ця дія. Дисертаційна робота виконувалася як продовження фундаментального напрямку держбюджетної науково-дослідної теми №2366, що відповідала науково-технічній програмі Міністерства освіти і науки України (номер державної реєстрації 0193U030011), а також згідно з науковим напрямком “Когерентні вихрові структури і турбулентність потоків у вихрових камерах”, що розробляється на кафедрі гідропневмоавтоматики та гідравліки Національного технічного університету України “КПІ” у рамках творчої співдружності з Інститутом гідромеханіки НАН України при особистій участі автора в модернізації експериментальної установки, проведенні дослідів, обробці, узагальненні результатів експериментального дослідження та розробці практичних рекомендацій. Метою проведення дослідження були розробка фізичної моделі кінематики тупикових течій у камерах із зосередженим тангенціальним підведенням газу, зясування причин і механізму дії “торцевого ефекту”, що впливає на процеси перемішування рідини (газу) у ВК, а також створення методики розрахунку геометричних і кінематичних параметрів потоків у тупикових зонах вихрових камер.Показано, що дотепер не існує теоретичних робіт, які адекватно описують течії не лише в тупиковій, але і в проточній частині вихрових камер. Пінопластові кульки, що вводяться в струмінь у ближніх до торця крайок соплових вікон, у більшості випадків стійко попадали не в проточну частину, а саме в тупикову область робочої ділянки, зберігаючи як завгодно довго обертання поблизу торця. В тупиковій, так само як і в проточній, частині циліндра мав місце спіралеподібний характер руху потоку, що відповідало траєкторіям руху пінопластових кульок від сопла до торця. Це дозволило припустити, що на ділянці між соплом і глухим торцем існує стійка вторинна вихрова течія, інтенсивність і геометрія якої залежить від геометричних параметрів як вхідного струменя, так і тупикової області вихрової камери. Відповідно до спостережень в обертанні бере участь основна маса повітря тупикової області робочої ділянки, елементи якої ежектуються і несуться потоком приосьової зони циліндра до виходу робочої ділянки при одночасному підживленні речовиною й енергією області вторинної (тупикової) течії від струменя, що входить в робочу ділянку (поглинання енергії із середнього руху за допомогою турбулентної і вязкої дифузії).
План
Основний зміст роботи
Список литературы
Макаренко Р.А., Турик В.Н. О макроструктуре приторцевого течения в вихревой камере // Вестник Нац. техн. ун-та Укр. “КПИ”. Машиностроение. - Киев.- 1999. - Вып. 35. - С. 127-131.
Турик В.Н., Макаренко Р.А. Опыт термоанемометрирования турбулентных потоков в вихревой камере // Вестник Нац. техн. ун-та Укр. “КПИ”. Машиностроение. -Киев.- 1999.-Т.2, вып. 36. - С. 309-314.
Турик В.Н., Макаренко Р.А. Обобщение характеристик тангенциальных течений в тупиковой части вихревой камеры // Вестник Нац. техн. ун-та Укр. “КПИ”. Машиностроение. -Киев. - 2000. - Т. 1, вып. 38. - С. 38-44.
Макаренко Р.А. О винтообразном приторцевом потоке в цилиндрической камере // Вестник Нац. техн. ун-та Укр. “КПИ”. Машиностроение. -Киев. - 2000. - Т. 2, вып. 38. - С. 148-149.
Турик В.Н., Макаренко Р.А. Аэродинамика вихревой камеры с равномерным тангенциальным подводом воздуха // Сборник научных трудов Киров. Гос. техн. ун-та. - Кировоград. - 2000. - Вып. 7. - С. 38-43.
Макаренко Р.А., Турик В.Н. Кинематика течения в тупиковой части вихревой камеры // Прикладная гидромеханика.- 2001.- Т. 3 (75), №.1.- С. 46-51.
Турик В.Н., Макаренко Р.А О вторичном течении, наведенном закрученной полуограниченной струей // Труды Международ. Научно-техн. конф. “Прогрессивная техника и технология машиностроения, приборостроения и сварочного производства”. - Том 3. - Киев. -1998. - С. 280-284.
Турик В.Н., Макаренко Р.А., Дунаева Т.А. Исследование вторичных течений в вихревой камере // Труды VIII Международн. научно-техн. конф. ученых Украины, России, Белоруссии. - Севастополь. - 1999. - С. 53-55.
Turick V., Makarenko R., Voskoboinick A., Blohin V. Coherent vortical structures in limited swirling flows // International workshop “Organized vortical motion as a basis for boundary layer control”. - Kiev: IHM NASU. - 2000. - P. 53-54.
Макаренко Р.А., Турик В.Н. О макроструктуре приторцевого течения в вихревой камере // Тезисы докладов научно-техн. конф. “Гидроаэромеханика в инженерной практике”. - Киев. -1998. - С. 68.
Babenko V.V., Turick V.N., Makarenko R.O., Dunayeva T.A. Coherent structures and turbulence of limited flows in vortex chambers // 4th International Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements. - Corsica (France), 1999. - P. 17.
Макаренко Р.О., Турик В.М. Особливості течії у тупиковій частині вихрової камери // Тези доповідей науково-техн. конф студентів і молодих вчених “Машинобудівник 2000”. -Київ. - 2000. - С. 38.