Экспериментальная модель приточной струи. Описание и общие положения.

Классификация приточных струй

1) По наличию стеснения

- свободные, т.е. струи, на развитие которых не оказывают влияние другие струи или ограждающие поверхности, оборудование и т.д.;

- стесненные, т.е. ограниченные или полуограниченные струи (воздух в воздуховоде).

2) По режиму течения

- турбулентные;

- ламинарные.

3) По форме струи

- компактные (оси симметричные, в них точки с равными скоростями, температурами и концентрациями распределены в поперечном сечении струи на концентрических окружностях)

Формируются при выпуске из сопла круглого или прямоугольных отверстий (соотношение сторон 1:2);

- плоская, формируется при истечении из щелевых выпусков с соотношением сторон более чем 1:10;

- веерные струи (неполновеерные струи образуются за счет специальных устройств, увеличивающих угол раскрытия струи)

- конические, т.е. формирующиеся при выпуске воздуха из плафона специальной конструкции, обеспечивающий повышенный угол раскрытия струи и в зависимости от этого угла струи могут быть смыкающимися и несмыкающимися.

За счет повышенного угла β обеспечивается большая зона обслуживания помещения, кроме того, такие струи позволяют обеспечить равномерное распределение скоростей;

- закрученные струи (струи с закрученным факелом), эти струи формируются за счет того, что воздушный поток имеет поступательное и вращательное движение, которое создается специальными закручивателями в конструкции ВР.

ВЭС

4) По температурному фактору (соотношение температур в струе и в окружающем воздухе)

- изотермические (слабонеизотермические), т.е. те струи, температура в которых близка к температуре окружающего воздуха.

t₀-температура на выпуске (при токе в помещении)

t₀<t_окр – охлажденная струя;

t₀>t_окр – нагретая струя.

Критерий Архимеда:

Ar_x≤ 0,1 – изотермическая струя

(в произвольном сечении)

В месте выпуска струи - Ar₀.

При Ar_x→ 0 – чисто изотермическая струя.

- неизотермические струи Ar_x> 0,1;

- воздушный фонтан, т.е. струи, в которых Ar_x» 0,1, t₀»t_окр.

- физ. смысл критерия

Инерционная сила – сила, действующая на струю в ее произвольном поперечном сечении.

 - в начале сечения

Т_окр=273+t_окр;

d₀ – диаметр выпускного патрубка;

V₀ – скорость струи в месте выпуска.

Экспериментальная модель приточной струи. Описание и общие положения.

Рассмотрим модель (схему) свободной осесимметричной струи по Г. Н. Абрамовичу.

т. О – полюс струи;

х₀ – полюсное расстояние;

 ; 

 ; 

 - избыточная температура;

 - расход струи на выходе;

.

Ядро – в пределах ядра скорость в струе и температура постоянны и равны начальным.

V_x=V₀, t_x=t₀, = .

Основной участок – происходит падение скорости V_x и , т. е. торможение струи зачет того, что она эжектирует воздух из окружающего пространства, расход струи увеличивается и увеличиваются размеры поперечного сечения струи. Считается, что струя существует до такого расстояния, когда средняя скорость в ней становится V_ср<0,2 м/с.

 ПОСТУЛАТЫ:

1) На основном участке профили Vи t подобны, т. е. для их описания используются аналогичные зависимости.

В зависимости от задания границ струи - 2 профиля:

х – от выпуска струи;

V – текущее значение скорости;

V_x – скорость на оси;

с – константа ( 0,008 компактной струй ).

а)  } – формулы Рейхардта

б) задание струи с конечной границей

} – формулы Гёртлера с=0,12.

С достаточной степенью точности формулы профиля температур могут быть использованы и для описания профилей концентраций в поперечном сечении струи.

2) Экспериментально установлено, что количество движения секундной массы в любом поперечном сечении струи является постоянным и равным начальному, т. е. количество движения не меняется по сечению струи.

С физической точки зрения это можно объяснить тем, что статическое давление в струе и в окружающем воздухе практически равно, т. е. отсутствуют поперечные силы, действующие на струю.

Аналогично, количество избыточной теплоты в любом поперечном сечении струи сохраняется постоянным и равным начальному.

.

3 Развитие струй в помещении: влияние неизотермичности, стеснения, взаимодействие струй.