消防燃燒學第7章射流混合過程-資料下載頁
2025-05-11 07:48本頁面
【正文】 ? 0 2 ???《 工程燃燒學 》 第七章 41 167。 旋轉(zhuǎn)射流 （ 1） 旋流數(shù) 軸向動量 Gx及角動量 Gφ都是旋轉(zhuǎn)射流的動力特性參數(shù) ，由它們組成的無量綱數(shù) s來反應旋轉(zhuǎn)射流的旋轉(zhuǎn)強度 ，叫做旋流數(shù) 。 S的表達式為： ? ?0200222RxRRxxv r v rdrGsGR v rdr p rdr R? ??? ? ????? ?? ????????意義：旋流數(shù) S， 不僅可以用來反映射流的旋轉(zhuǎn)強度 ，而且 ， 對于幾何相似的旋流裝置來說 ， 它也是一個非常適用的表示射流動力相似的相似準數(shù) 。 《 工程燃燒學 》 第七章 42 167。 旋轉(zhuǎn)射流 ?旋流數(shù)的計算 計算旋流數(shù)時 ， 需要知道旋轉(zhuǎn)射流中切向速度 vθ、 軸向速度 vx及靜壓 p沿半徑 r的分布規(guī)律 ， 這對計算人員來說往往有一定困難 ， 為了避免靜壓積分運算的困難 ，將其忽略不計 。 ? ?000200239。39。 2RxRxxv r v rdrGsGR v rdr R? ???????? ????????旋流數(shù)具體的計算方法還應視各種旋流裝置的結(jié)構(gòu)特點有所不同。 《 工程燃燒學 》 第七章 43 167。 旋轉(zhuǎn)射流 五 、 旋轉(zhuǎn)射流的流場結(jié)構(gòu) ? 流場結(jié)構(gòu)的探測方法 利用五孔球形皮托管或激光多普勒風速儀可以探測旋轉(zhuǎn)射流的速度分量 vx、 vr、 vθ及靜壓 p沿 x和 r方向的分布 。 弱旋流： 當 s０ .６時 ， 旋流中心的軸向壓力梯度還 不足以產(chǎn)生回流區(qū) ， 旋轉(zhuǎn)的結(jié)果表現(xiàn)為 提高了射流對周圍氣體的卷吸能力及促進了射流軸向速度的衰減 。 強旋流： 當 s０ .６時 ， 射流中心的軸向反壓梯度逐漸增大 ， 以致克服該區(qū)軸向速度 ， 并 出現(xiàn)中部回流區(qū) 。 《 工程燃燒學 》 第七章 44 167。 旋轉(zhuǎn)射流 可以看出，當 s≤ 時，速度成呈高斯分布；當 s后，最大軸向速度開始偏離軸線，出現(xiàn)雙峰式速度分布。 《 工程燃燒學 》 第七章 45 167。 旋轉(zhuǎn)射流 ?弱旋流的流場結(jié)構(gòu) 速度分布 ：在 弱旋流的初始段內(nèi) ， 勢核消失得比自由射流快 。 進入 充分發(fā)展段后 ， 其軸向分速度場是相似的 ， 即在該段的任一截面上任一點的相對速度可用下述方程表示： ????????????????2e x p ?x rKvvxvxmx式中 ， vx為某橫截面上任意點的軸向分速度； vxm為該截面上軸向分速度的最大值： r為該截面上任意點的徑向坐標； x為該截面至噴口的距離； α為旋流的視在原點至噴口的距離； Kvx為隨旋流數(shù)而變化的分布常數(shù) ， 由下面公式確定： 9216xvK S? ?《 工程燃燒學 》 第七章 46 167。 旋轉(zhuǎn)射流 擴展角 ：弱旋流的擴展角隨著旋流數(shù) S的增加而加大 ，但并不是一直隨之增大而增大 ， 而是只能增大到約 10％ 的極限值 。 此增大值可用下式表示； 卷吸量：與旋流強度成正比 ? ? dxSmm e 0?? ??? ?《 工程燃燒學 》 第七章 47 167。 旋轉(zhuǎn)射流 強旋流的擴展角增加更大 ， 相應地其卷吸量增加 ， 射流的速度和濃度的衰減更快 。 《 工程燃燒學 》 第七章 ?強旋流的流場結(jié)構(gòu) 48 167。 旋轉(zhuǎn)射流 vx0 、 vθ0 、 vr0分別為射流出口截面處相應分速度的最大值?？梢?， 軸向和徑向分速的衰減約與 x1成正比，切向速度的衰減約與 x2成正比 。 《 工程燃燒學 》 第七章 圖 718 49 167。 旋轉(zhuǎn)射流 旋流中部回流區(qū)的寬度和長度都隨旋流數(shù) S的增加而增加 ，下圖所畫是在環(huán)形噴口體系中測定的回流區(qū)邊界位置 。 在這種結(jié)構(gòu)形式下 ， 即使沒有旋流 ， 其中心的尾流中也產(chǎn)生一個小的回流區(qū) 。 當 s≤ ， 有旋流的回流區(qū)尺寸與沒有旋流時的回流區(qū)尺寸基本相同 。 隨著 s的增大 ， 回流區(qū)便越來越大 《 工程燃燒學 》 第七章
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