Читать онлайн «Курс лекций по теории и практике закрученных потоков. Ч. 1 (лекции 1-5)»

М и н и ст е р с т в о о б щ его и п р о ф есс и о н а л ь н о го обр а зов а н и я Р о сси й ск ой Ф едер а ц и и ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ Й УНИВЕРСИТЕТ В. А. Архипов К У Р С ЛЕКЦИЙ П О Т Е О РИ И И П Р А К Т И К Е ЗАКРУЧЕННЫ Х ПОТОКОВ Часть 1 ТОМСК 1999 УДК 532. 516:536. 24. 01 А рхипов В . А . Курс лекций по теории и практике закручеииых потоков. Часть 1 (лекции 1 -5 ). - Томск: Томский государственный университет, 1999. -60 с. В первой части курса лекций рассмотрены способы закрутки, основные характеристики закрученных потоков, а также методы экспериментального исследования закрученных течений. Для научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области исследования и практического использования закрученных потоков. Рецензенты: Члеи-корреспондент РАН, профессор А. М. Липанов; Доктор фнзико-математическнх иаук, профессор А. М. Бубенчиков  ПРЕДИСЛОВИЕ Уникальные свойства закрученных потоков газа и жидкости- интенсификация тепло- и массообменных процессов, стабилизация пламени, образование рециркуляционных течений н прецессирующего вихревого ядра, энергетическое разделение газа (эффект Ранка-Хилша), регулирование расходных характеристик (вихревой клапан), диспергирование жидкостей с контролируемыми параметрами капель и ряд других-стимулирую т широкое их применение в различных областях современной техники н технологии. В частности, применительно к ракетной технике, закрученные течения реализуются в центробежных форсунках жидкостных ракетных двигателей, вихревых камерах сгорания, вращающихся ракетах, системах пленочного охлаждения сопловых блоков, системах управления модулем тяги. Разнообразные устройства с закруткой потока используются также в целом ряде отраслей народного хозяйства - вихрекамерные реакторы в химической технологии, циклонные топки в теплоэнергетике, центробежное литье в металлургии, вихревые и турбинные расходомеры в измерительной технике. Наряду с этим, закрученные течения играют важную роль в природных явлениях (смерчи, торнадо, водовороты, вращение дождевых капель н т. п. ) Все это определяет актуальность и целесообразность систематического изложения осноа теории и практики закрученных потоков. В настоя'цее время опубликован ряд монографий, посвященных рассматриваемой проблеме, авторы которых рассматривают отдельные аспекты использования закрученных потоков применительно к конкретным процессам и устройствам (вихревые камеры, центробежные форсунки, вихревые трубы, циклонные топки и т. д. ). Учебной литературы, посвященной комплексному рассмотрен но современного состояния теории и практики закрученных течений, иет как в России, так и за рубежом. Настоящее учебное пособие написано по материалам курса лекций, читаемого на физико-техиическом факультете Томского госуниверснтета I) нем предпринята попытка систематического изложения основных физических эффектов, современных подходов к математическому и физическому моделированию, технических н технологических приложений закрученных течений газа и жидкости, в частности, в ракетной технике.