Способ управления интенсивностью турбулентности в плоско- параллельном потоке

 

Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть использовано для создания необходимой структуры турбулентности в прямоугольных каналах. Цель изобретения - повышение эффективности управ Z . и ления интенсивностью турбулентности путем обеспечения заданной интенсивнЪсти турбулентности в части потока (РЧП). В РЧП, соответствующей измерительному сечению 3, измеряют интенсивность турбулентности и ее продольный градиент . Определяют характерные размеры ячейки и расстояние до эквивалентного генератора 4 турбулентности, что позволяет определить характерные размеры ячейки сетки , управляющей интенсивностью турбулентности в потоке, и ее расстояние вверх по потоку от РЧП для обеспечения заданной интенсивности турбулентности в РЧП. Сетку 2 с выбранным размером ячейки размещают через РЧП с учетом полученных характеристик параметров эквивалентного генератора турбулентности. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. I (Л Ю 00 4 оо сд Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 F 15 D 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959231/06-25 (22) 27.09.85 (46) 23.03.87. Бюл. № 11 (72) Е. У. Репик, Ю. П. Соседко, Г. И. Дербунович и А. С. Земская (53) 621.6 (088.8) (56) Dryden Н. L, Schubauer G. В. The-use

of damping screens for reduction of windtunnel turbulence. — Journal of Aегоnautical

Science, 1947, v, 14, № 4, р. 221 — 226. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ ТУРБУЛЕНТНОСТИ В ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОМ ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к гидроаэродинамике и может быть использовано для создания необходимой структуры турбулентности в прямоугольных каналах. Цель изобретения — повышение эффективности управ„„SU„,, 1298435 А1 ления интенсивностью турбулентности путем обеспечения заданной интенсивности турбулентности в рабочей части потока (РЧП) . В РЧП, соответствующей измерительному сечению 3, измеряют интенсивность турбулентности и ее продольный градиент. Определяют характерные размеры ячейки и расстояние до эквивалентного генератора 4 турбулентности, что позволяет определить характерные размеры ячейки сетки, управляющей интенсивностью турбулент ности в потоке, и ее расстояние вверх по потоку от РЧП для обеспечения заданной интенсивности турбулентности в РЧП. Сетку 2 с выбранным размером ячейки размещают через РЧП с учетом полученных характеристик параметров эквивалентного генератора турбулентности. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1298435

= О,89(+ + 0,18.

<о Мо

1О

45

Формула изобретения

Изобретение относится к гидроаэродинамике, а именно к турбулентным плоскопараллельным течениям в экспериментальных и энергетических установках, и предназначено для создания необходимой структуры турбулентности в прямоугольных каналах.

Целью изобретения является повышение эффективности управления интенсивностью турбулентности в плоскопараллельном потоке путем обеспечения заданной интенсивности турбулентности в рабочей части потока, а также получение минимальной интенсивности турбулентности в рабочей части потока.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа управления интенсивностью турбулентности в плоскопараллельном потоке; на фиг. 2 — ячейка используемой в устройстве сетки.

Способ осуществляют следующим образом.

В рабочей части потока измеряют интенсивность турбулентности с и продольный градиент интенсивности турбулентности

dE./dX. Для случая исследовательской аэродинамической установки рабочей частью потока является измерительное сечение. На основании измеренных параметров <о и

И,/dX можно судить о характерных размерах ячейки М, и расстоянии Хо до эквивалентного генератора турбулентности, как бы создающего. измеренную интенсивность турбулентности <о в рабочей части потока, на основании полученных экспериментально формул

Xo = -0,74/(df,/d Х) Ма = 7,8 Хо4р

Эти соотношения верны для размещаемых в потоке управляющих интенсивностью турбулентности сеток с отношением характерного размера М квадратной ячейки сетки к диаметру круглого образующего ее прутка d, равным 4 — 5. Данное отношение наиболее оптимально, поскольку при

М/d ñ4 появляется неравномерность поля осредненной скорости за сеткой, а при М/d > 5 сетка становится малоэффективной с точки зрения уменьшения интенсивности турбулентности из-за снижения ее коэффициента сопротивления.

Знание характерных размеров ячейки М и расстояния Х. до эквивалентного генератора турбулентности позволяет определить характерные размеры ячейки сетки, управляющей интенсивностью турбулентности в плоскопараллельном потоке, и ее расстояние вверх по потоку от рабочей части потока для обеспечения заданной интенсивности турбулентности в рабочей части.

На практике весьма важной задачей является получение минимальной интенсивности турбулентности в рабочей части потока, в первую очередь в измерительном сечении аэродинамической трубы. Для достижения этого, как показали экспериментальные исследования, расстояние Х от рабочей части потока до управляющей турбулентностью сетки и характерные размеры М ее ячеек при фиксированном расстоянии Х до рабочей части необходимо определять из соотношения

Устройство (фиг. 1) содержит плоскопараллельный канал 1 и управляющую интенсивностью турбулентности потока сетку 2. На фиг. 1 также изображено измерительное сечение 3 и положение эквивалентного генератора 4 турбулентности. Сетка 2 (фиг. 2) состоит из цилиндрических прутков 5, имеющих диаметр d и равноотстоящих друг от друга на расстоянии М.

Устройство работает следующим образом.

В рабочей части потока, соответствующей для случая аэродинамической трубы измерительному сечению 3, измеряют интенсивность турбулентности .; и ее продольный градиент дЕ ./dX. По указанным формулам вычисляют характерные размеры М, ячейки и расстояние Х, до эквивалентного генератора 4 турбулентности.

Знание параметров Х. и М позволяет судить о характерных размерах М сетки 2 и расстоянии Х до нее от измерительного сечения 3. В случае решения задачи получения минимальной интенсивности турбулентности в измерительном сечении 3 при фиксированном положении сетки 2 на расстоянии Х от сечения 3 согласно формуле (1) при известности М,, Х, Х. определяют М и затем сетку 2 с выбранным размером М квадратной ячейки помещают на заданном расстоянии Х вверх по потоку от сечения 3.

Если используется сетка 2 с заранее оговоренным размером М, то на основании выражения (1) определяется величина Х и сетка 2 помещается на полученном расстоянии

Х от измерительного сечения 3.

1. Способ - управления интенсивностью турбулентности в плоскопараллельном потоке путем измерения интенсивности турбулентности в рабочей части плоскопараллельного потока, определения на основании измерения характерных размеров ячейки сетки и размещения ее перед рабочей частью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления путем обеспечения заданной интенсивности турбулентности в рабочей части, дополнительно измеряют продольный градиент интенсивности турбу1298435 — = 0,89 Q È + 0,18

Составитель В. Потемкин

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 747 35 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лентности в рабочей части потока, определяют характерные размеры ячейки и расстояние до эквивалентного генератора турбулентности, соответствующего измеренной интенсивности турбулентности в рабочей части потока, а сетку размещают перед рабочей частью потока с учетом полученных характерных параметров эквивалентного генератора турбулентности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения минимальной интенсивности турбулентности в рабочей части потока, характерное расстояние Х, до эквивалентного генератора турбулентности и характерные размеры М его ячеики определяют по формулам

Х, = -0,7Ер/(д6./dX); М = 7,8Х,e„", а расстояние от рабочей части потока до сетки и характерные размеры ее ячеек при фиксированном расстоянии до рабочей части определяют из соотношения где E — интенсивность турбулентности в рабочей части потока;

Х вЂ” расстояние вверх по потоку от рабочей части;

М вЂ” характерный размер ячейки сетки.