ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИХРОВОГО ТА СТРУМИННОГО КЕРУВАННЯ СТРУКТУРОЮ ТЕЧІЇ В ОБМЕЖЕНИХ ЗАКРУЧЕНИХ ПОТОКАХ

Abstract

Проблематика. Малозатратне керування енергоємними когерентними вихровими структурами (КВС), що визначають процеси переносу маси, імпульсу та енергії у вихрових камерах (ВК) енергетичних і технологічних апаратів для підвищення ефективності їх робочих процесів. Мета дослідження. Дослідити реакцію КВС на виході з ВК на спрямовані керувальні дії згідно з принципом взаємної сприйнятливості вихрових структур за двома методами впливу на КВС: 1 – кінцевими вихровими шнурами від крилового вихорогенератора у вхідному соплі ВК; 2 – за допомогою турбулентних струменів, підведених із різною орієнтацією відносно КВС у тупиковій частині ВК з боку її торця. Ставиться задача порівняння результатів застосування таких керувальних впливів через аналіз профілів усередненої швидкості та відносної інтенсивності пульсацій швидкості на виході з ВК. Методика реалізації. Експериментальне дослідження формування та взаємодії керувальних вихорів і КВС у порожнині камери в поєднанні з розрахунковими оцінками. Результати дослідження. Засвідчено підвищення відносної інтенсивності пульсацій швидкості потоку у вихідній зоні ВК за окремими компонентами: від 22 до 63 % при першому (вихровому) методі керування КВС та від 6 до 38 % при другому (струминному) методі керування. Таким чином, доведено ефективність застосування принципу взаємної сприйнятливості керувальних і керованих вихрових структур в обмежених закручених потоках, покладеного в основу реалізації методів керування. Висновки. Експериментально доведено можливість ефективного та малозатратного керування енергоємними КВС, а отже, процесами масо- і теплопереносу у ВК змішування. Показано працездатність, особливості та переваги вихрового та струминного методів керування.

Keywords

• Вихрова камера
• Когерентні вихрові структури
• Взаємна сприйнятливість
• Керування
• Вихрові шнури
• Торцеві струмені