Пасивні методи керування когерентними вихровими структурами у вихрових камерах. Частина 2. Дисперсійний аналіз ефективності
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
Матеріалознавство та машинобудування
Materials science and machine building Coherent vortical structures Control Vortex chamber Probability density distribution Vortices mutual suscep-tibility Dispersion Velocity fluctuations energy Когерентные вихревые структуры Управление Вихревая камера Плотность распределения вероятнос¬¬ти Взаимное восприятие вихрей Дисперсия Энергия пульсаций скорости Когерентні вихрові структури Керування Вихрова камера Щільність розподілу ймовірності Взаємна сприйнятли-вість вихорів Дисперсія Енергія пульсацій швидкості Материаловедение и машиностроение |
| Zdroj: | Наукові вісті КПІ; № 5 (2016): ; 68-77 Научные вести КПИ; № 5 (2016): ; 68-77 Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute"; № 5 (2016): Engineering; 68-77 |
| ISSN: | 1810-0546 2519-8890 |
| Popis: | Background. Improvement of the working processes efficiency of power and technological machinery and installations of vortex type.Objective. Statistical analysis of experimental test of the new methods of power-capacious coherent vortical structures control. Just their positive influence on processes of the transfer of mass, momentum and energy in swirling flows determines to a great extent the operating effectiveness of equipment.Methods. Spectral valuations data of represented in the present article, part 1, methods of artificial vortical disturbances influence on power-capacious coherent formation were subjected to the more detailed numerical processing on digital foundation.Results. Analysis of distributions of the composite swirling flow average actual velocities and the fluctuating movement intensity in characteristic area of the most power-capacious coherent vortical structure testifies to its definite stability and quasi-steady current. On the strength of this fact the detailed estimation of fluctuating movement energy balance according to determined characteristic frequency bands was carried out along the researching zone. The features of action of various eddy-generator types from the standpoint of control “stiffness” of the transfer processes were shown. Dispersion analysis confirmed the data of spectral processing of the information, put in part 1 of the article regarding to discovered phenomenon of “reverse decay of the vortices”, that is the most typical for two-dimensional eddy-generator (EG № 1).Conclusions. Developed methods and their possible modifications offer the prospect of efficacious low-expended control on micro-level by hydromechanical, thermal and chemical processes in the cylinders of internal combustion engines, in vortex burners, combustion chambers of rocket engines, furnaces, plasmatrons, in mixers, chemical reactors, nuclear powerplants etc. Проблематика. Повышение эффективности рабочих процессов энергетических и технологических машин и аппаратов вихревого типа.Цель исследования. Статистический анализ новых методов управления энергонесущими когерентными вихревыми структурами, влияние которых на процессы переноса массы, импульса и энергии в закрученных потоках в большой мере определяет эффективность работы установок.Методика реализации. Данные спектральных оценок предложенных в части 1 статьи методов управляющего воздействия искусственных вихревых возмущений на энергонесущее когерентное образование подвергнуты более детальной численной обработке на основе цифровых технологий.Результаты исследования. Анализ распределений усредненных величин актуальной скорости сложного закрученного течения, а также степени интенсивности пульсационного движения в характерной области наиболее энергонесущей когерентной вихревой структуры свидетельствует о ее полной устойчивости и квазистационарности движения. На основе этого вдоль исследуемой области проведена детальная оценка энергетического баланса пульсационного движения в соответствии с отдельно определенными характерными частотными диапазонами. Показаны особенности воздействия различных типов вихрегенераторов с точки зрения “жесткости” управления процессами переноса. Дисперсионный анализ подтвердил данные спектральной обработки информации, приведенные в части 1 статьи, об обнаруженном явлении “обратного распада вихрей”, наиболее типичном для работы двумерного вихрегенератора (ВГ № 1).Выводы. Разработанные методы, как и возможные их модификации, открывают перспективу эффективного и малоза- тратного управления на микроуровне гидромеханическими, тепловыми и химическими процессами в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, в вихревых горелках, камерах сгорания ракетных двигателей, топочных устройств, плазматронов, в смесителях, химических реакторах, ядерных энергоустановках и т.п. Проблематика. Підвищення ефективності робочих процесів енергетичних і технологічних машин й апаратів вихрового типу.Мета дослідження. Статистичний аналіз експериментальної перевірки нових методів керування енергоємними когерентними вихровими структурами, вплив яких на процеси переносу маси, імпульсу та енергії в закручених потоках суттєво визначає ефективність роботи устаткування.Методика реалізації. Дані спектральних оцінок запропонованих у частині 1 статті методів керувального впливу штучних вихрових збурень на енергоємне когерентне утворення піддані більш детальній числовій обробці на основі цифрових технологій.Результати дослідження. Аналіз розподілів усереднених величин актуальної швидкості складної закрученої течії, а також ступеня інтенсивності пульсаційного руху в характерній області найбільш енергоємної когерентної вихрової структури свідчить про її певну стійкість та квазістаціонарність руху. На цій підставі вздовж досліджуваної області проведено детальну оцінку енергетичного балансу пульсаційного руху відповідно до окремо визначених характерних частотних діапазонів. Показано особливості дій різних типів вихорогенераторів з точки зору “жорсткості” керування процесами переносу. Дисперсійний аналіз підтвердив дані спектральної обробки інформації, наведені в частині 1 статті, щодо виявленого явища “зворотного розпаду вихорів”, найбільш типового для роботи двовимірного вихорогенератора (ВГ № 1).Висновки. Розроблені методи, як і можливі їх модифікації, відкривають перспективу ефективного малозатратного керування на мікрорівні гідромеханічними, тепловими та хімічними процесами в циліндрах двигунів внутрішнього згоряння, у вихрових пальниках, камерах згоряння ракетних двигунів, топкових пристроїв, плазмотронів, у змішувачах, хімічних реакторах, ядерних енергоустановках тощо. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|