книги из ГПНТБ / Дорфман Л.А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел

уменьшаются (рис. 51). Если же подавать воздух с периферии к центру, то закрутка потока в зазоре увеличивается (рис. 52).

Заметим, что отличие от 0,5, которое наблюдалось при отсутствии расхода, объясняется не только приближен-

Рис. 53. Распределение давлений по радиусу между вращающимся диском и кожухом (по опытам ШультцГрунова в воздушной среде).

ностью расчета, который не учитывает градиента окружных скоростей в зазоре, но также влиянием обода кожуха, который подтормаживает поток в зазоре. С увеличением зазора s увеличивается поверхность обода кожуха и ско­ рость зазоре уменьшается.

Шультц-Грунов наблюдал при ширине зазора $ = 30 мм для диска радиусом 100 мм и кожухе радиуса 101 мм, что ядро потока вращается с угловой скоростью в 2,8 раза мень­ шей, чем угловая скорость диска. В соответствии с этим уменьшилось и давление в зазоре (рис. 53). Такой же эффект дает увеличение радиального зазора между диском и ободом

Рис. -»54. Увеличение момента М сопротивления диска, вращающегося в ко­ жухе, при увеличении расхода воды через зазор между диском и кожухом, подаваемой в направлении от центра к периферии (по Седачу).

кожуха, так как и в этом случае увеличивается подтормаживающее действие кожуха.

В связи с уменьшением окружной скорости в зазоре при наличии расхода в направлении от центра к периферии уве­ личивается относительная скорость частиц жидкости на внеш­ ней границе пограничного слоя по отношению к окружной скорости диска. Поэтому должны возрастать напряжение тре­ ния диска и момент сопротивления. Это подтверждено опы­ тами В. С. Седач (рис. 54). Для приращения момента сопро­ тивления одной стороны диска радиуса R им получена эмпи-

Рис. 56. Значения коэффициентов момента сопротивления диска и его обода при /?=*4,2 • 10‘ (по опытным данным Пантелла).

В общем случае можно представить суммарный коэффи­ циент момента сопротивления в виде

чины с^д и сКо6 близки между собой. При уменьшении ши­ рины обода возрастает . относительное влияние явлений, происходящих на стыке диска и его обода, приводящих к уве­ личению с<об. С уменьшением осевого зазора эти кромочные

явления усиливаются.

Замеры давлений в зазоре между диском и кожухом (рис. 57) показывают, что давления в зависимости от оборо­ тов изменяются примерно по квадратной параболе, т. е. р

казатель степени несколько увеличивается. Из рис. 58 следует, что вблизи диска давление несколько выше, чем вблизи кожуха, особенно на больших радиусах. Это связано с большей окруж­ ной скоростью среды вблизи диска. По этой же причине увеличение шероховатости диска приводит к увеличению да­ вления в камере гидротормоза (рис. 59)1). Если увеличивать шероховатость стенок кожуха, то произойдет обратное явление.

\ / § 37. Приближенный расчет потока \/ между двумя вращающимися дисками

Пусть два диска, расположенных на расстоянии s друг от друга, вращаются с одинаковой угловой скоростью (рис. 60). Тогда через отверстие радиуса г0 вокруг центра диска воздух будет засасываться из окружающей среды и выбрасываться из кольцевой щели на внешней кромке дисков радиуса гх.

Рис. 60. Схема течения между двумя вращающимися дисками.

Повторим рассуждения § 15 при вычислении приращения момента количества движения относительно оси вращения для кольцевого элемента жидкости между обоими дисками; тогда получим:

где —напряжение трения на дисках.

х) По замерам автора.

1) V а п п е г u s Т., Rotierende Scheiben fur Luftvorwarmer mit Geblasewlrkung, Allg. Warmetechnik, № 12, 1955.

Рис. 61. Значения функции f (х, С) (по Ваннерусу).

Постоянную интегрирования определяем по граничному условию на входе: при г = г0. Если полагать, что ит01 Го — 0, то

3

¥-а(^о) —-т-^оП (о* )

С —_________ “________

3