Неизотермические струи

Если температура выходящей горизонтальной приточной струи отличается от температуры окружающего воздуха, то ось ее искривляется. Ось нагретой струи изгибается вверх, а ось охлажденной струи –вниз.

В неизотермических струях действуют инерционные и гравитационные силы. Искривляют струю вверх или вниз гравитационные силы.

S

a0

y

x

Искривлённая ось струи

Рассмотрим струю, в которой температура в выходном сечении выше, чем температура окружающего воздуха, т.е. плотность воздуха струи меньше плотности окружающего воздуха.

1 2 3

Рисунок - Искривление неизотермической струи

В развитии неизотермической струи можно выделить три зоны:

- в первой зоне инерционные силы значительно больше гравитационных, поэтому развитие струи идет по оси S;

- во второй - переходной области - происходит перераспределение сил в воздушном потоке: инерционные силы убывают, а гравитационные возрастают. Ось струи постепенно переходит от оси S к вертикали;

- в третьей области преобладают гравитацинные силы. Ось потока направлена почти вертикально вверх.

Характеристикой неизотермической струи служит безразмерный комплекс, предложенный В.В.Батуриным и И.А.Шепелевым, и называемый критерием Архимеда.

,

где g – ускорение свободного падения;

R ₀ – радиус насадка; для щели принимается половина ширины

щели В₀;

t₀ и t_окр – температура воздуха соответственно в начале струи и в

окружающем пространстве;

Т_окр – абсолютная температура воздуха в окружающем пространстве;

υ₀ – начальная скорость.

В литературе приводятся формулы, по которым можно определять основные параметры приточных струй в различных сечениях, такие как длина начального участка, полюсное расстояние, осевая скорость, расход воздуха, диаметр струи, температуры, концентрации и т.п. для различных видов струй. Эти формулы получены экспериментально.

Лекция 2.15

Тема: «Движение воздуха около вытяжных отверстий. Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях».

Вопросы:

1. Движение воздуха около вытяжных отверстий.

2. Понятие о точечном и линейном стоках.

3. Спектры скоростей всасывания у круглых отверстий.

4. Схемы движения воздуха в вентилируемых помещениях.

1 Движение воздуха около вытяжных отверстий

Картина движения воздуха около вытяжных и около приточных отверстий совершенно различна. При всасывании воздух подтекает к отверстию со всех сторон, а при нагнетании он истекает из отверстия в виде струи с углом раскрытия примерно 25^о.

а)

б)

Рисунок - Движение воздуха около приточного (а) и вытяжного (б) отверстий.