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水力旋流器錐角十度時空氣核形成過程

[2018/3/24]

   不同流量下水力旋流器內空氣核的產生過程相似,都經曆了形成、發展和穩定階段,隻是在每個階段所經曆的時間不同。圖1是水力旋流器錐角為十度、流量為4m³/h時空氣核形成過程的典型特征。

圖1 十度錐角睡了旋流器在進口流量為4立方米每小時時空氣核的形成過程

  從上圖1可以看出,由於水力旋流器內的空氣核到液體擠壓而產生了類似於“葫蘆串”形狀的空氣核。當液體充滿到旋流器溢流口下方時空氣核從地流口處開始消失,消失的長度與進口流量有關,流量越大消失的長度越長。當旋流器內全部充滿液體後,消失的空氣核又從上向下延伸至底流口,進而形成貫通的空氣核,貫通過程中的空氣是從溢流口被吸入的。

  從圖中還可以看出,空氣核形成過程中在底流口附近區域擺動較大,在柱錐交界區域彎曲較大,形成穩態後出現了“類繩扁平狀”的扭曲形態,上、下直徑差異較大。

  由於錐角小,水力旋流器在相同直徑下底流口與溢流口距離遠,在液休充滿內部空間而未完全形成旋轉流場時,液體所產生的液柱封住底流口,從而阻止了空氣從底流口被吸入。流體旋轉強度是從上向下逐步增強的,內部的負壓區域也是從上向下延伸的,從而導致水力旋流器空氣核從上向下延伸至底流口,進而形成貫通的空氣核。此外,由於流場的隨機波動,出現了扭曲和彎曲現象。

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