Определение потерь механической энергии при смешении потоков в ТРДД

Abstract

В данной статье с помощью обобщенного уравнения Бернулли и гипотезы о политропности процессов в смешивающихся струях получена формула для определения потерь механической энергии потока, переходящих в теплоту. Это позволило определить величину работы, совершаемой высокоскоростной струей, по увеличению кинетической энергии низкоскоростной струи. Выполнены расчеты смешения изотермических и неизотермических дозвуковых струй в цилиндрической камере смешения при условии отсутствия трения на ее стенках при разных соотношениях скоростей смешивающихся потоков. Показано соответствие полученных результатов физическим представлениям о процессе смешения. Выполнено сравнение потерь механической энергии в виде тепла и работы, затрачиваемой высокоскоростной струей на увеличение кинетической энергии низкоскоростной струи, на разных режимах работы камеры смешения.

У цій статті за допомогою узагальненого рівняння Бернуллі і гіпотези про політропність процесів в струменях, що змішуються, отримана формула для визначення втрат механічної енергії потоку, що переходять в теплоту. Це дозволило визначити величину роботи, здійснюваним високошвидкісним струменем, по збільшенню кінетичної енергії низько швидкісного струменя. Виконані розрахунки змішення ізотермічних і неізотермічних дозвукових струменів в циліндричній камері змішення за умови відсутності тертя на її стінках при різних співвідношеннях швидкостей потоків, що змішуються. Показана відповідність отриманих результатів фізичним уявленням про процес змішення. Виконане порівняння втрат механічної енергії у вигляді тепла і роботи, високошвидкісним струменем, що витрачається, на збільшення кінетичної енергії низько швидкісного струменя, на різних режимах роботи камери змішення.

In this paper, using the generalized Bernoulli equation and hypothesis of polytropic process in the mixing jets, a formula for determining of the mechanical energy losses of the flow, passing to the heat, is obtained. It is possible to determine the magnitude and the work done by a high-speed jet to increase the kinetic energy of a lowspeed jet. The calculations of isothermal and non-isothermal mixing subsonic jets in a cylindrical mixing chamber in the absence of friction on its walls at different speed ratios of mixing streams are performed. The correspondence of the results of the physical representations of the mixing process is obtained. The comparison of the mechanical energy losses in the form of heat and work expended by high-speed jet to increase the kinetic energy of low-speed jet is performed for different operating modes of the mixing chamber.