О.Б. Белоногов
6
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5
В результате визуальных наблюдений установлено, что при протекании по-
тока жидкости через движущееся отверстие происходит изменение угла истече-
ния потока, обусловленное захватом части потока жидкости
стенками
отвер-
стий,
в
результате чего эта часть потока под действием сил инерции, центро-
бежных и кориолисовых сил смещается к углам, образованным набегающей и
внешней, а также набегающей и внутренней стенками отверстия. Дальнейшее
движение жидкости происходит практически вдоль стенок этих углов, при этом
другая часть потока преодолевает сквозные отверстия практически без измене-
ния угла истечения. Вследствие увеличения скорости вращения диска и толщи-
ны диска возрастает доля смещаемой части потока жидкости, т. е. увеличивает-
ся угол истечения потока. Увеличение ширины отверстий в диске и скорости
истечения жидкости из подводного сопла приводит к уменьшению доли смеща-
емой части потока жидкости и увеличению доли той части потока, которая
успевает преодолеть сквозные отверстия без изменения угла наклона, т. е. к
ослаблению эффекта увеличения угла истечения потока.
Отметим, что ярко выраженное струйное течение за диском отсутствует и
о количественных соотношениях долей потоков можно судить только по сле-
дам, оставляемым ими на поверхности объема жидкости, находящейся в про-
зрачном резервуаре.
Рабочая гипотеза и описание экспериментов по исследованию процессов
течения жидкости через дроссельные окна вращающихся гильз.
На основании
проведенных исследований течения потоков жидкости через движущиеся отвер-
стия [4] в качестве рабочей гипотезы были приняты следующие положения.
1. Вращение гильзы ЗГР приводит к приращению углов истечения потоков
жидкости в его дроссельных окнах по сравнению с углами истечения, соответ-
ствующими стационарной гильзе, при этом углы истечения при стремлении уг-
ловой скорости вращения гильзы к бесконечности стремятся к
/ 2.
2. Вращение
гильзы ЗГР приводит к дополнительному сопротивлению те-
чению потоков жидкости в дроссельных окнах из-за изменения траекторий
движения частиц жидкости вдоль стенок дроссельных окон и к дополнительно-
му сжатию потоков жидкости в дроссельных окнах, обусловленному действием
на потоки набегающих стенок дроссельных окон, центробежных и кориолисо-
вых сил. При этом на основании первого положения рабочей гипотезы измене-
ния параметров течения потоков при стремлении угловой скорости вращения
гильзы к бесконечности дополнительные сопротивление и сжатие имеют воз-
растающий характер с насыщением.
3. На изменение параметров потоков жидкости в дроссельных окнах вра-
щающейся гильзы оказывают влияние следующие факторы:
линейная скорость кругового движения средней поверхности гильзы
v
,
определяемая как
D D
г1
г2
г
,
4
v
(1)