煤粉應(yīng)用之圓柱尾流的實(shí)驗(yàn)研究

時(shí)間：2014-05-27 10:38:33

作者：世邦機(jī)器

圓柱尾流的實(shí)驗(yàn)研究

1.圓柱尾跡速度分布

流體繞流圓柱體后，在尾跡區(qū)產(chǎn)生一個(gè)反向循環(huán)流動的回流區(qū)，回流區(qū)的速度分布規(guī)律自然成為人們研究的重點(diǎn)。

2.圓柱尾跡回流區(qū)尺寸研究

粘性流體繞圓柱流動時(shí)要發(fā)生分離現(xiàn)象，這時(shí)后駐點(diǎn)已不在圓柱上，而是在圓柱下游的一段距離處，這段距離就定義為回流區(qū)的長度。

從圓柱上的分離點(diǎn)可以連兩條曲線，一條是把回流區(qū)內(nèi)速度為零的各點(diǎn)連起來，如5r稱為零速度線;另一條稱為零流量線，它表示這條線包圍的區(qū)域內(nèi)，正向和反向的流體流量相等，總流量為零，故稱為零流量線，有時(shí)也稱為回流區(qū)輪廓線、邊界線。這條線在Y方向的坐標(biāo)非常大值D，就稱為回流區(qū)的直徑或?qū)挾取?/p>

較簡單的鈍體--圓柱繞流，無論從理論上或?qū)嶒?yàn)上的研究都是比較成熟的。可是，由于流體存在粘性和工程問題的復(fù)雜性，許多問題都依賴于實(shí)驗(yàn)研究。在真實(shí)燃燒器中，采用的鈍體形狀是多種多樣的，因此主要還是依靠實(shí)驗(yàn)研究。煤粉設(shè)備有很多種，比如我們所熟知的煤粉機(jī)就是其中比較重要的一種。例如，楔形鈍體在航空發(fā)動機(jī)上較早被采用，近年來在鍋爐煤粉燃燒器方面也被推廣使用，開始也是從實(shí)驗(yàn)研究入手，逐漸發(fā)展到計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬。

鈍體的邊寬存在一個(gè)出眾值問題。因?yàn)檫厡掃^大，盡管回流區(qū)的直徑較大，但氣流的擴(kuò)散角也增加了，會使煤粉氣流貼墻，結(jié)焦并沖刷和磨損水冷壁管;而且，過大的邊寬反而使回流區(qū)的長度縮短了，不能卷吸下游溫度較高的熱煙氣回流，火焰的穩(wěn)定性也受到影響。看來鈍體的相對邊寬還是取2b/2B一0.5左右為好。