ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Гидравлика. Геотехника. Гидротехническое строительство

Соединение и разделение потоков в тройнике: метод Павловского

  • Петриченко Михаил Романович - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
  • Соловьева Ольга Александровна - Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2020.11.1546-1555
Страницы: 1546-1555
Введение. Рассмотрено соединение и разделение потоков в тройнике, используя метод Павловского. Материалы и методы. Соединение и разделение потоков в прямом простом тройнике редуцировано на предельную задачу теории функций для характеристической функции течения. Выясняется влияние геометрического параметра тройника (модуля), потерь напора и внешнего источника мощности на коэффициент изменения расхода тройника. Результаты. Получена связь геометрических параметров тройника с его пропускной способностью в условиях энергоизолированного течения и при наличии подвода механической мощности извне. Выводы. Для практических задач достаточно отображения пятиугольника, стилизующего простой прямой тройник, на полосу с уступом, с сохранением соответствия точек многоугольников. При этом сделаны следующие выводы: диссипация не уменьшает коэффициента изменения расхода при соединении потоков и не уменьшает коэффициента изменения расхода при разделении потоков; минимальное значение коэффициента изменения расхода q = Q0 /Q1 при соединении потоков достигается при отсутствии диссипации и не превышает максимальное значение коэффициента изменения расхода при разделении потоков достигается при отсутствии диссипации и не меньше, чем диссипация в тройнике обусловлена отрывами потока от вершины угла B при соединении потоков и отрывом от вершины угла С при соединении потоков. Гидравлические потери не уменьшают коэффициент изменения расхода q = q+ при соединении потоков и не увеличивают коэффициента изменения расхода q = q– при разделении потоков; введение в тройник внешней механической мощности (насоса) при соединении потоков всегда приводит к уменьшению коэффициента изменения расхода q+; в случае разделения расходов введение внешней механической мощности увеличивает коэффициент изменения расхода в промежутке 1 < q– < 2 и не увеличивает, если q– > 2.
  • тройник;
  • метод Павловского;
  • расход;
  • поток;
  • диссипация;
  • мощность;
  • характеристическая функция;
Литература
  1. Singh L., Singh S.N., Sinha S.S. Effect of slot-guidance and slot-area on air entrainment in a conical ejector diffuser for infrared suppression // Journal of Applied Fluid Mechanics. 2019. Vol. 12. Issue 4. Pp. 1303–1317. DOI: 10.29252/jafm.12.04.29326
  2. Goodfellow H.D., Tähti E. PREFACE. Industrial ventilation design guidebook, 2001. 1555 p. DOI: 10.1016/B978-012289676-7/50003-5
  3. Logachev I.N., Logachev K.I., Averkova O.A., Azarov V.N., Uvarov V.A. Methods of reducing the power requirements of ventilation systems. Part 4. Theoretical prerequisites for the creation of dust localizing devices with Swirling Air Flows1 // Refractories and Industrial Ceramics. 2014. Vol. 55. Issue 4. Pp. 365–370. DOI: 10.1007/s11148-014-9728-6
  4. American Conference of Governmental Industrial Hygienists. Industrial ventilation: a manual of recommended practice for operation and maintenance, 2007.
  5. Burgess W.A., Ellenbecker M.J., Treitman R.D. Ventilation for control of the work environment: Second Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2004. DOI: 10.1002/0471667056
  6. Cao Z., Wang Y., Duan M., Zhu H. Study of the vortex principle for improving the efficiency of an exhaust ventilation system // Energy and Buildings. 2017. Vol. 142. Pp. 39–48. DOI: 10.1016/j.enbuild.2017.03.007
  7. Yang Y., Wang Y., Song B., Fan J., Cao Y. Stability and accuracy of numerical investigation of droplet motion under local ventilation airflow // Building and Environment. 2018. Vol. 140. Pp. 32–42. DOI: 10.1016/j.buildenv.2018.05.023
  8. Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления. Физико-механические основы. М. : ГЭИ, 1954.
  9. Маккавеев В.М., Коновалов И.М. Гидравлика. Л.; М. : Речиздат, 1940. 644 с.
  10. Спицин И.П., Соколова В.А. Общая и речная гидравлика. Л. : Гидрометеоиздат, 1990. 358 с.
  11. Maklakov D.V., Posohin V.N., Safiullin R.G., Kareeva J.R. Intake rate through openings in the side wall of the duct // Magazine of Civil Engineering. 2020. No. 94 (2). Pp. 65–80. DOI: 10.18720/MCE.94.6
  12. Гуревич Г.Б. Теория струй идеальной жидкости. М. : Наука, 1979. 536 с.
  13. Голубев В.В. Лекции по аналитической теории дифференциальных уравнений. М. ; Л. : Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1950, 436 с.
  14. Береславский Э.Н. Об изменении области комплексной скорости в некоторых задачах фильтрации при наличии испарения или инфильтрации на свободную поверхность // Известия высших учебных заведений. Математика. 2016. № 12. С. 26–35.
  15. Береславский Э.Н. Моделирование движения грунтовых вод из котлованов, огражденных шпунтами Жуковского // Вестник Санкт-Петербургского университета. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. 2017. Т. 13. № 2. С. 124–137. DOI: 10.21638/11701/spbu10.2017.201
  16. Береславский Э.Н., Дудина Л.М. О движении грунтовых вод к несовершенной галерее при наличии испарения со свободной поверхности // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2017. Т. 4. № 4. С. 654–663. DOI: 10.21638/11701/spbu01.2017.413
  17. Береславский Э.Н. Исследование влияния испарения или инфильтрации на свободную поверхность грунтовых вод в некоторых задачах подземной гидромеханики // Математическое моделирование. 2017. Т. 29. № 8. С. 17–28.
  18. Береславский Э.Н., Дудина Л.М. О движении грунтовых вод к несовершенной галерее при наличии испарения со свободной поверхности // Математическое моделирование. 2018. Т. 30. № 2. С. 99–109. DOI: 10.21638/11701/spbu01.2017.413
  19. Береславский Э.Н., Дудина Л.М. Задача фильтрации в прямоугольной перемычке с частично непроницаемой вертикальной стенкой // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2019. Т. 6. № 2. С. 288–297. DOI: 10.21638/11701/spbu01.2019.211
  20. Береславский Э.Н. Исследование изменения области комплексной скорости в некоторых задачах теории фильтрации // Математическое моделирование. 2016. Т. 28. № 1. С. 33–46.
  21. Береславский Э.Н., Пестерев Е.В. О некоторых моделях течения жидкости из строительных котлованов // Математическое моделирование. 2014. Т. 26. № 12. С. 81–96.
  22. Павловский Н.Н. Собрание сочинений. Т. 2. М.; Л. : Изд-во Акад. Наук СССР, 1956. 772 с.
СКАЧАТЬ (RUS)