文章摘要:
无标题文档
一、引言
消除生产车间有害物污染的关键设备是局部排风罩,其技术性能对局部排风系统的经济效果有很大的影响,常用的排风罩对于污染物的控制依靠单纯的吸气流动,但其吸入速度衰减较快。另一类吹吸式排风罩,利用射流与吸气流动形成复合气流,但由于其射流的特性,即遇到障碍物时射流易破裂,造成控制效果恶化。因此,有必要研究一种新型的吸气流动方式,使之既有良好的控制效果,又可以减少排风罩控制污染物所需的排风量。20世纪80年代,丹麦C.Y.Aaberg提出射流作用下吸气流动原理。我国学者在20世纪90年代初,将该原......
得到环形射流作用下吸气流动的速度分布的规律为:
(2)
显然,当r=0时,此时的速度即为轴心速度,则
(3)
式(3)与图3所表示的环形射流作用下流动的轴心速度分布的实验数据相符。
以x=40cm为例,不同吸气量速度分布的实验数据与计算所得的公式进行比较,如图4所示。

图3 吸气量为2000m3/h时的轴向吸入速度比较

图4 径向速度实验数据的比较
u无量纲=Ux/u0 x无量纲=r0/X
x--轴向距离(cm)
r0--吸口半径(cm)
由图4可见,实验数据与计算结果大致相符,表明利用相似变换的方法是可行同时,根据式(2)可知,当x一定时,该吸气流动的速度是指数衰减的分布。
五、有效范围
有效范围的确定,是将环形射流作用下吸气流动应用于实际工程的必要条件。以环形射流作用下吸气流动速度声为基础,根据流动过程的连续性,在吸气流声中,任一横截面通过的气体质量保持不变来计算有效范围。
(4)
m0-------吸气口处吸入的空气质量(kg)

ρ----空气的密度(kg/m3)
R-------有效作用范围距离轴线的径向距离(m)
将式(2)带入上式,得到有效范围的边界计算式为:
(5)
由式(5)计算所得有效作用范围边界与实验测量边界绘于图5

图5 理论公式与实验数据的比较
由图可见,实验所测边界与计算所得边界基本相符。有效范围同吸气量无关,仅与轴向距离x有关。
六、结论
通过对环形射流作用下吸气流动的研究,本文得到以下结论:
1.射流的临界速度与吸气量、叶片数、吹气口宽度的关系显著,随吸气量的增加而增大,随叶片数的增多而减小,随吹气口宽度增大而减小。
2.与单纯吸气流动相比,环形射流作用下吸气流动的速度衰减慢地多。其速度分布以无量纲为变量的指数衰减分布,而轴心速度则是一种线形分布。
3.在相同的控制距离和控制风速下,单纯吸气流动所需的风量远大于环形射流作用下流动所需吹、吸气量的总和。
4.有效作用范围仅是距吸气口距离的单值函数,与吸气量的多少无关。
由环形射流作用下吸气流动的特性可知,该流动不仅可以应用于局部排风控制有害物,也可用于空调中的定点回风。对于某些场合如集中点式负荷,可用该气流远距离集中回风。既减少空调的风量,又提高空调房间温湿度的均匀性。
参考文献
[1]林豹.具有射流作用的槽边排风罩的研究。暖通空调,1992,6,24~30
[2]玛.吉纳特雷拉.实验统计学.上海:上海翻译出版社,1990
[3]张志涌.精通MTTLAB5.3.北京:北京航天航空大学出版社,2000
[4]李炜,槐文信.浮力射流的理论及.北京:科学出版社,1996
[5]谭良才,张旭.圆环浮射流速度温度分布规律的数值研究.全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集:366~372
|