Способ управления интенсивностью турбулентности в плоско параллельном потоке

,ЯО 98435 4 Е 15 Р 1 зЗСР.(Р 1 г) тц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТ Сд(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 управления 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.Х - 089/Л - 0,18.ХМо 1 О 15 20 25 30 35 40 Формула изобретения 50 55 Изобретение относится к гидроаэродинамике, а именно к турбулентным плоско- параллельным 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 плоско- параллельном потоке; на фиг. 2 - ячейка используемой в устройстве сетки.Способ осуществляют следующим образом.В рабочей части потока измеряют интенсивность турбулентности с 0 и продольный градиент интенсивности турбулентности Ф/дХ. Для случая исследовательской аэродинамической установки рабочей частью потока является измерительное сечение. На основании измеренных параметров о и д/дХ можно судить о характерных размерах ячейки М, и расстоянии Х, до эквивалентного генератора турбулентности, как бы создающего. измеренную интенсивность турбулентности Ео в рабочей части потока, на основании полученных экспериментально формулХо = 0 7 о/(дС/д Х Ма = 7 8 Хо 4 р 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 д, равным 4 - 5, Данное отношение наиболее оптимально, поскольку при М/д с 4 появляется неравномерность поля осредненной скорости за сеткой, а при МЯ5 сетка становится малоэффективной с точки зрения уменьшения интенсивности турбулентности из-за снижения ее коэффициента сопротивления.Знание характерных размеров ячейки М 0 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 соотно- шения Устройство (фиг. 1) содержит плоско- параллельный 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 д 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 А и ее продольный градиент Ы/дХ, 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 Хх = 0 89 И + 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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4лентности 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. 102. 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 формуламХа -- -0,7 Еф/(д 6/дХ); Ма = 7,8 Ход а расстояние от рабочей части потока до сетки и характерные размеры ее ячеек при фиксированном расстоянии до рабочей части определяют из соотношения где- интенсивность турбулентности в рабочей части потока;Х - расстояние вверх по потоку от рабочей части;М - характерный размер ячейки сетки.