Введение
ГЛАВА 1. Методы исследований 19
1.1. Экспериментальные стенды 19
1.1.1. Гидродинамический стенд 19
1.1.2. Тангенциальная камера 20
1.1.3. Вихревая камера для изучения реагирующих течений 21
1.1.4. Вихревая камера для исследования изотермического воздушного потока 24
1.1.5. Установка для исследования вихревого газожидкостного течения 26
1.2. Измерительные системы 28
1.2.1. Визуализация течения 28
1.2.2. Трассерная визуализация течения 29
1.2.3. Датчики давления 3 0
1.2.4. Электродиффузионные датчики 31
1.2.5. Гидрофонные и микрофонные акустические датчики 32
1.2.6. Лазерно-Допплеровский анемометр (ЛДА) 33
1.2.7. Диагностика процессов горения 34
1.3. Основные уравнения и режимные параметры течений в вихревых системах 40
1.3.1. Уравнения для анализа вихревых течений 40
1.3.2. Параметры вихревых течений 44
1.4. Базовые модели для представления наблюдаемых вихревых структур 51
1.4.1. Прямолинейный вихрь 51
1.4.2. Винтовой вихрь 64
1.5. Методы обработки сигналов 68
1.5.1. Спектральный анализ 68
1.5.2. Техника фазового (условного) осреднения 70
1.5.3. Методы выделения вихрей в поле течения 73
ГЛАВА 2. Крупномасштабные вихревые структуры в тангенциальной вихревой камере 85
2.1. Течение в исходном варианте вихревой камеры 86
2.1.1. Общая структура закрученного потока 86
2.1.2. Прецессия вихревого ядра 89
2.2. Прямолинейный вихрь 103
2.2.1. Структура потока на основе визуальных исследований 103
2.2.2. Поле скоростей и давлений вокруг вихревой нити 105
2.3. Спиральные (винтовые) вихри 124
2.3.1. Левовинтовой одиночный вихрь 124
2.3.2. Правовинтовой вихрь 129
2.3.3. Вихрь со сменой направления завивки оси вращения 130
2.3.4. Двойная спираль 131
2.3.5. Составные вихри 135
2.3.6. Классификация винтовых вихрей 136
2.4. Возмущения на вихревой нити 138
2.4.1. Распад вихря (осесимметричный, спиральный, двойная спираль) 138
2.4.2 Волновые возмущения на вихревой нити - спиральный солитон и бегущий распад 151
2.4.3 Прецессия вихревой нити 160
ГЛАВА 3. Характеристики вихревого течения в модели низкоэмиссионной камеры сгорания 163
3.1. Снижение выбросов камерами сгорания на основе сжигания обедненного предварительно перемешанного топлива 163
3.1.1. Практическая реализация низкоэмиссионной камеры сгорания на основе LPP технологии 164
3.1.2. Результаты экспериментального исследования реагирующего течения в модельной камере сгорания 167
3.2. Влияние граничных входных условий на режимы течения в камере сгорания LPP 175
3.2.1. Аэродинамическая структура вихревого течения в ближней зоне камеры сгорания 175
3.2.2. Анализ влияния прецессионного движения ПВЯ на поле течения 192
3.2.3. Определение пространственных параметров спиральной (винтовой) моды возмущений в вихревом течении 199
3.3. Диагностика нестационарных режимов закрученного потока в условиях горения 210
3.4. Сравнение результатов экспериментального моделирования с данными численного расчета 220
ГЛАВА 4. Когерентные вихревые структуры в свободной закрученной струе 230
4.1. Осредненная и мгновенная структура течения 230
4.2. Вторичные вихревые структуры 239
4.3. Определение параметров вихревого ядра 246
4.4. Измерение мгновенного поля давления 255
ГЛАВА 5. Исследование двухфазного газожидкостного закрученного течения 269
5.1. Результаты исследования влияния подачи воздуха на интегральные характеристики вихревого течения с ПВЯ 269
5.2. Обсуждение результатов по измерению характеристик газожидкостного потока 276 заключение 283
Литература
