1
УДК 621.6
Исследование рабочих процессов в устройствах
смешения в вихревом потоке
© А.Н. Писаревский, Н.Н. Кулаков,
А.В. Чернышев, О.В. Белова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Создание многокомпонентных газовых сред широко применяется для приготовле-
ния эмульсий и суспензий и получения гомогенных сред с контролируемой концен-
трацией. В данной статье дана оценка перспектив их использования, проблемы
разработки смешивающих устройств. Приведен пример схемы системы смешения
в вихревом потоке. Представлены схема и методика проведения эксперимента по
оценке эффективности данного устройства. Разработана математическая мо-
дель для проведения численных расчетов с распределенными параметрами для
определения характера течения в устройстве вихревого смешения.
Ключевые слова: с
истема смешения, вихревой поток, экспериментальная уста-
новка.
Введение.
Конструкция систем смешения вихревого потока пред-
ставляет собой Г-образный канал (рис. 1). Его торец, находящийся на
меньшей стороне, открыт и является входом. На стенках более длин-
ной части канала имеются отверстия, являющиеся выходом. Данная
система ставится в проточный тракт потребителя так, что плоскость
ее входа перпендикулярна направлению движения потока, набегаю-
щего из проточного тракта. Набегающий поток свободно затекает во
вход камеры смешения. Вторая среда вводится в систему через спе-
циальный подвод и уносится основным потоком. Процесс проходит
при наличии вихревого течения в камере смешения, что обеспечивает
более полное перемешивание компонентов.
Данные устройства отличаются простотой в исполнении и высо-
кой надежностью в эксплуатации благодаря отсутствию движущихся
частей. При наличии сложного течения физические параметры
в каждой точке рабочего объема и, как следствие, расходы смеси че-
рез выходы будут различаться. Профилирование геометрии канала
камеры дает возможность управлять количеством смеси, проходя-
щим через каждый выход. Это позволяет получить управляемое поле
концентраций за системой смешения. Данный эффект используется,
например, в химических реакторах и двигателях. Другие устройства,
выполняющие те же функции [1, 2], не способны подавать малые
