11 / 15
Полученные зависимости для рассматриваемых условий и в слу-
чае бесконечно малой относительной толщины перегородки щели
(
s/b
≈
0
) достаточно хорошо аппроксимируются уравнениями:
L
0
b
= 45
,
5
q
п
q
o
0
,
39
1 + 87
ω
2
0
;
(11)
L
1
d
=
6
,
8
Re
0
,
17
q
п
q
o
1 + 87
ω
2
0
;
(12)
L
2
b
= 10
,
6 ln
q
п
q
o
+
195
Re
0
,
09
1 + 87
ω
2
0
.
(13)
Стоит отметить, что в приведенные уравнения введен множитель
(1 + 87
ω
2
0
)
, который описывает влияние степени закрутки потока в
начальном сечении канала на относительные параметры
L
0
/b
,
L
1
/d
и
L
2
/b
.
Исходя из приведенного ранее следует, что для повышения эффек-
тивности завесной системы охлаждения требуется обеспечить макси-
мальное значение
ω
0
. В случае фиксированных соотношений
G
о
/G
п
и
D/d
, а следовательно, и относительного значения скоростного напора
q
п
/q
о
, наибольшее влияние на степень закрутки
ω
0
оказывает угол
α
наклона лопаток в щели. Типичные зависимости
ω
0
от
α
для различ-
ных
q
п
/q
о
приведены на рис. 6.
Полученные зависимости показывают, что существует максимум
ω
0
от
α
. Стоит отметить, что значения угла наклона лопаток, соот-
ветствующие максимуму
ω
0
, находятся в диапазоне
α
max
= 45
◦
. . .
50
◦
(для
q
п
/q
о
= 10
. . .
40
). При этом с уменьшением
q
п
/q
о
значение
α
max
увеличивается.
Расчеты также показали, что некоторое влияние на интенсивность
смешивания (в пределах до 20% по параметрам
L
0
/b
,
L
1
/d
и
L
2
/b
)
оказывает толщина перегородки щели
s
. С увеличением относительно-
го размера
s/b
наблюдается рост зоны обратных токов в области щели,
что приводит к интенсификации процесса распада низкотемператур-
ной пристеночной зоны и снижению эффективности завесного охла-
ждения. На рис. 7 показаны примеры зависимостей
L
0
/b
,
L
1
/d
и
L
2
/b
Рис. 6. Зависимости
ω
0
от
α
:
1
—
q
п
/q
о
= 5
;
2
—
q
п
/q
о
= 10
;
3
—
q
п
/q
о
= 40
30 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 4