ЖТФ, 2005, том 75, выпуск 9

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

Исследование скорости водяных струй на выходе сопел
с различной геометрией

Л.С.Котоусов

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет,
197376 Санкт-Петербург, Россия
e-mail: ROOT@POST. SPB.RU.

(Поступило в Редакцию 2 декабря 2004 г.)

Исследованы струи воды, ускоренные с помощью суживающихся сопел с разным профилем. Диаметр сопел 4.5... 5 mm. Входные избыточные давления от 5· 103 до 3.5· 105 Pa. Измерения скорости производились двумя независимыми методами: с помощью пружинного динамометра и с помощью микротурбины ковшового типа на холостом ходу. Обнаружен коэффициент усиления мощности струи до 4... 4.5 единиц по отношению к входной мощности потока воды, задаваемой ее входным избыточным давлением и объемным расходом. Рассмотрены причины этого эффекта и источник дополнительной энергии. Применение уравнения Д. Бернулли в двухмерном представлении вместо стандартно используемого для сопел одномерного показывает отрицательное избыточное давление в срезе сопла и в струе. Газовыделение и кавитация увеличивают этот эффект из-за уменьшения плотности струи. В результате ускорение струи вызывается не только давлением на входе, но и снижением потенциальной энергии текущей среды за счет снижения ее абсолютного давления вплоть до уровня технического вакуума. Обжатие струи воздухом атмосферы и восстановление равновесного с воздухом давления в воде приводят в итоге к повышению кинетической энергии струи за счет внутренней энергии воздуха.

 PDF версия (224Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2005, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster