Difuzor (hydroaerodynamika)

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. května 2020; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Difuzor (v hydroaerodynamice) je profilovaná část kanálu (potrubí), ve kterém se zpomaluje proudění. V tomto případě může být pokles statického tlaku přes difuzor menší než v úseku přímého potrubí původního úseku (viz Darcy-Weisbachův vzorec ), tj. jeho lokální koeficient odporu může být záporný; při zvětšování délky při konstantním úhlu otevření a při zvětšování úhlu otevření difuzoru však může dojít k oddělení proudění od stěn (v jejich blízkosti se tvoří víry ), přičemž koeficient odporu difuzoru se velmi zvyšuje [ 1] .

Existuje konstrukce, která je opakem difuzoru, zvaná confuser  - část kanálu, ve které dochází ke spojení a plynulému přechodu větší části do menší. Pohyb vzduchu v konfuzoru je charakteristický tím, že dynamický tlak v něm ve směru proudění roste a statický tlak klesá. Rychlost podzvukového proudění kapaliny nebo plynu se zvyšuje.

Rozsah difuzorů

Difuzér se používá v zařízeních, ve kterých se pohybují kapaliny a plyny ( vodní potrubí , vzduchovody , plynovody , ropovody , aerodynamické tunely , proudové motory atd.). V elektroakustice součást mechanického oscilačního systému reproduktoru , určeného k vybuzení zvukových vln v okolním vzduchu.

Confuser

Provedení protilehlé k difuzoru, nazývané confuser , je ta část kanálu, ve které dochází ke spojení a hladkému přechodu větší části do menší. Pohyb vzduchu v konfuzoru je charakteristický tím, že dynamický tlak v něm ve směru proudění roste a statický tlak klesá. Průtok kapaliny nebo plynu se zvyšuje .

S kruhovými vzduchovými kanály má matoucí tvar komolého kužele, se čtvercovými kanály - komolý jehlan. Nejčastěji se pro připojení vzduchového potrubí na sací stranu radiálního ventilátoru používá zavaděč , který umožňuje snížit součinitel místního odporu ζ ( Darcyho koeficient ) (díky plynulejšímu zúžení proudění vzduchu a zabránění odlučování mezní vrstvy a vytváření vírů ) a následně snížit tlakovou ztrátu vyvinutou ventilátorem.

Místní koeficient odporu vzduchu Confuser (koeficient Darcy )

,

kde  je stupeň zúžení;  je koeficient ztráty třením po délce v turbulentních podmínkách.

Hydraulický odpor konfuzoru je vždy menší než hydraulický odpor difuzoru stejné velikosti.

Toky v difuzéru a konfuzoru

V konfuzoru s malým úhlem otevření obvykle nedochází ke zvýšené tvorbě víru , kapalina plynule mění směr a tlakové ztráty jsou spojeny především se zvýšením rychlosti. Zvětšením úhlu otevření se matouč změní v náhlé zúžení a vytvoří se stagnující zóny s víry.

V difuzéru je možné oddělení proudění, přičemž na okrajích se objevují rozsáhlé vírové zóny a dochází ke ztrátě velkého množství energie (téměř jako při náhlé expanzi). Pokud je však úhel velmi malý a není čas na oddělení proudění podél délky difuzoru, jeho koeficient odporu může být také záporný, jako u Venturiho trubice . Ve speciálně tvarovaném difuzoru lze efektivněji udržovat nepřetržitý průtok.

Literatura

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Idelchik I.E. Příručka hydraulického odporu / Ed. M. O. Steinberg. - 3. vyd., revidováno. a doplňkové - M .: Mashinostroenie , 1992. - S. 184. - ISBN 5-217-00393-6 .

Odkazy