РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ТЕЧЕНИЯ В ДИФФУЗОРЕ С УЧЕТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ И ЯДРА ПОТОКА

Abstract

Диффузор представляет собой устройство, предназначенное для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную энергию за счет геометрического воздействия на поток. Преобразование энергии в диффузоре сопровождается возрастанием энтропии и уменьшением полного давления. В данной работе представлен приближенный метод расчета течения в диффузоре с учетом наличия пограничного слоя на стенках и ядра потока, а также их взаимного влияния друг на друга. Использованная модель основана на рассмотрении интегральных законов сохранения массы, импульса и энергии и учитывает эффекты взаимного влияния ядра течения и пограничного слоя. Для расчета параметров пограничного слоя используются интегральные методы типа Кармана. Течение в диффузоре предполагается адиабатичным но неизэнтропичным. Полная энергия при этом не меняется, но за счет сил трения происходит перераспределение между кинетической и тепловой энергией. Учитывая, что в поперечном сечении поток состоит из двух областей: ядра и кольцевого пограничного слоя, из законов сохранения массы, импульса и энергии получена система из четырех уравнений для определения параметров потока в ядре диффузора, из которых лишь одно является дифференциальным, а остальные – конечные. Предложенная методика расчета основана на использовании общих интегральных уравнений закона сохранения массы, импульса и энергии для канала с учетом наличия пограничного слоя на стенках и ядра потока и их взаимного влияния друг на друга. Приведенные результаты расчетов позволяют выбрать параметры диффузора, обеспечивающие необходимый расход и рассчитанного на определенную величину давления в выходном сечении.