Дифузор - Физическа енциклопедия
ДИФУЗОР в хидроаеромеханиката - участък от проточен канал (тръбопровод), в който се забавя потокът на течност или газ. Напречното сечение D. може да бъде кръгло, правоъгълно, пръстеновидно, елипсовидно, а също и асиметрично. С предварително записване и геом. форма D. - устройство, което е обратното на дюза. Поради падането на вж. скорост v, налягането p в посоката на потока нараства (виж уравнението на Бернули) и кинет. енергията на потока се преобразува частично в потенциална енергия. За разлика от дюзата, преобразуването на енергия при дизела е придружено от забележимо увеличение на ентропията и намаляване на общото налягане. Разликата в общото налягане на входа и изхода на D. характеризира неговата хидравлика. съпротива и наз. загуби. Загубената част от кинетиката енергията на потока се изразходва за образуване и затихване на вихри, извършва работа срещу силите на триене и необратимо се превръща в топлина.
Движението на течност (газ) срещу нарастващо налягане, т.е. съществуването е постулирано. градиент на налягането по посока на потока, - осн. различавам. Г. свойство, следователно други видове потоци от течности и газове, които имат това свойство, се наричат "дифузионни потоци".
В случай на несвиваема течност, а също и при дозвукова скорост на газ v1 преди навлизане в D. (v1, където a е скоростта на звука), площта на напречното сечение на канала, поради непрекъснатостта на уравнението, трябва да се увеличи в посоката на потока, така че дозвуковият D. има формата на отклоняващ се канал (фиг. 1). При свръхзвукова скорост, преди да навлезе в D. (v1> a), той има формата на конвергентен или цилиндричен. канал, в Krom след спиране вж. скоростта става дозвукова. По-нататъшното забавяне на дозвуковата скорост се извършва в дивергентния дозвуков дизелов двигател, прикрепен към свръхзвуков (фиг. 2).
Ориз. 1. Дозвуков кръгъл дифузьор: 1 -секция пред входа на дифузора; 2 - секция зад дифузора; 3 - скоростен профил; 4 - обратен поток; 5 - циркулационен поток.
Вискозитетът има решаващо влияние върху потока в D. В граничния слой скоростта намалява бързо под действието на вискозитета, превръщайки се в нула на стената D. Кинетична. енергията в граничния слой е по-малка, отколкото в останалата част от потока, и е статична. налягането в дадено напречно сечение е почти постоянно. Т. до ср скоростта по дължината на D. пада и налягането расте, след това в участък, разположен на определено разстояние от входа на D., кинетиката. енергията на потока близо до стената не е достатъчна, за да премести течността или газа срещу силите на налягане, които се увеличават в посоката на потока. В близост до този участък започва отделянето на потока от стената и възниква обратен поток. В резултат на това се образуват зони на циркулация в близост до стената на D. движение (фиг. 1). Интерфейсът между потока, който се е откъснал от стената, и основния поток е нестабилен, той периодично се извива във вихри, които се носят надолу по течението. Местоположението на разделянето в D. зависи от дебелината на граничния слой, от големината на пос. градиент на налягане, определен от геом. D. форма, от профила на скоростта и нивото на турбулентност преди навлизане в D.
Ориз. 2. Свръхзвуков дифузор с правоъгълно сечение: 1 - конвергентна част; 2 - шийка (цилиндрично сечение); 3 - дивергентна част.
В случай на свръхзвукова скорост преди навлизане в дизеловия двигател, забавянето се получава в ударни вълни, които взаимодействат помежду си и се отразяват от стените на дизеловия двигател (пунктирана линия на фиг. 2). Налягането в потока, преминал през ударната вълна, се увеличава рязко и под въздействието на голямо положително налягане. градиент на налягането на места, където ударните вълни се отразяват от стените, може да възникне отделяне на граничния слой (засенчване на Фиг.
2). Общата загуба на налягане при забавяне на свръхзвуков поток в дизелов двигател е много по-голяма, отколкото при забавяне на дозвуков поток. Областта на гърлото (най-тясното напречно сечение) на свръхзвуков D. има решаващ ефект върху потока и загубите в D.
Г. се използват в техниката и промишлеността във всички случаи, когато е необходимо да се забави потокът на течност или газ с най-малко. загуби. Използват се в газо-, нефто- и въздухопроводи, в хидравликата. магистрали, турбомашини от всякакъв вид, в реактивни двигатели, ежектори, аеродинамични тунели, стендове за изпитване на голяма надморска височина за ракетни двигатели и др.
Теорията на потока в Д. не е достатъчно развита, нейната основна. характеристики и опт. формата се определя въз основа на изчисления по приблизителни методи, резултатите от експерименти. изследвания и техните теоретични. обобщения.
Лит .: Абрамович Г. Х., Приложна газова динамика, 4 изд., М., 1976; Иделчик И. Е., Хидравлично съпротивление, М, - Л., 1954; Deutsch M. E., Zaryankin A. E., Газодинамика на дифузори и изпускателни тръби на турбомашини, М., 1970. S. L. Vishnevetsky.