Difuzor (hidroaerodinamică)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 6 mai 2020; verificarea necesită 1 editare .

Un difuzor (în hidroaerodinamică) este o parte profilată a unui canal (conductă) în care fluxul încetinește. În acest caz, căderea de presiune statică prin difuzor poate fi mai mică decât în ​​secțiunea unei țevi drepte a secțiunii originale (vezi formula Darcy-Weisbach ), adică coeficientul său de rezistență local poate fi negativ; totuși, cu o creștere a lungimii la un unghi de deschidere constant și cu o creștere a unghiului de deschidere al difuzorului, se poate produce separarea fluxului de pereți (în apropierea acestora se formează vârtejuri ), în timp ce coeficientul de rezistență al difuzorului crește foarte mult [ 1] .

Există un design care este opusul unui difuzor, numit confuzor  - o parte a canalului în care are loc o conexiune și o tranziție lină a unei secțiuni mai mari într-una mai mică. Mișcarea aerului în confuzor se caracterizează prin faptul că presiunea dinamică din acesta crește pe direcția fluxului, iar presiunea statică scade. Viteza fluxului subsonic al unui lichid sau gaz crește.

Domeniul de aplicare al difuzoarelor

Difuzorul este utilizat în dispozitivele în care sunt deplasate lichide și gaze ( conducte de apă , conducte de aer, conducte de gaz, conducte de petrol , tuneluri de vânt , motoare cu reacție etc.). În electroacustică , o parte a sistemului oscilator mecanic al unui difuzor , concepută pentru a excita undele sonore în aerul înconjurător.

Confuz

Designul opus difuzorului, numit confuzor , este partea canalului în care are loc conexiunea și tranziția lină a unei secțiuni mai mari într-una mai mică. Mișcarea aerului în confuzor se caracterizează prin faptul că presiunea dinamică din acesta crește pe direcția fluxului, iar presiunea statică scade. Debitul unui lichid sau gaz crește .

Cu canale de aer rotunde, confuzorul are forma unui trunchi de con, cu canale pătrate - o piramidă trunchiată. Cel mai adesea, un confuzor este utilizat pentru a conecta o conductă de aer la partea de aspirație a unui ventilator radial , ceea ce face posibilă reducerea coeficientului de rezistență locală ζ ( coeficientul Darcy ) (datorită unei îngustări mai ușoare a fluxului de aer și prevenirea separării ). a stratului limită și formarea de vârtejuri ) și, în consecință, reduce pierderea de presiune dezvoltată de ventilator.

Coeficientul de rezistență local al confuziei (coeficientul Darcy )

,

unde  este gradul de îngustare;  este coeficientul de pierdere prin frecare de-a lungul lungimii în condiții turbulente.

Rezistența hidraulică a unui difuzor este întotdeauna mai mică decât rezistența hidraulică a unui difuzor de aceeași dimensiune.

Curge în difuzor și confuzor

Într-un confuzor cu un unghi mic de deschidere, de obicei nu are loc o formare crescută de vortex , lichidul își schimbă direcția fără probleme, iar pierderile de presiune sunt asociate în principal cu o creștere a vitezei. Odată cu creșterea unghiului de deschidere, confuzorul se transformă într-o îngustare bruscă și se formează zone stagnante cu vârtejuri.

În difuzor, separarea curgerii este posibilă, în timp ce zonele de vortex extinse apar la margini și se pierde multă energie (aproape ca la o expansiune bruscă). Cu toate acestea, dacă unghiul este foarte mic și nu există timp pentru separarea fluxului de-a lungul lungimii difuzorului, coeficientul său de rezistență poate deveni, de asemenea, negativ, ca într-un tub Venturi . Într-un difuzor cu formă specială, fluxul continuu poate fi menținut mai eficient.

Literatură

Vezi și

Note

  1. ↑ Idelchik I.E. Manual de rezistență hidraulică / Ed. M. O. Steinberg. - Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M .: Mashinostroenie , 1992. - S. 184. - ISBN 5-217-00393-6 .

Link -uri