Наиболее информативной характеристикой о режиме работы КВС является поле температур потока в различных сечениях оболочки, демонстрирующее эффективность работы сооружения в целом. На рис. 5.7 даны поля средних температур для трех исследуемых сечений. Характеристики представлены в виде изотерм в процентах от максимальной температуры на срезе «дымовой трубы» (7тах = 170 °С).[ ...]
В нижнем сечении 2 (рис. 5.7, в) наблюдается область, занимающая около 75 % всей площади сечения, в которой неоднородность температуры не превышает ±7 °С, что составляет 14 % от максимальной температуры в сечении 2. При этом температурный пограничный слой не рассматривался и теплообмен стенок оболочки с окружающим воздухом не учитывался ввиду незначительного их влияния на характеристики течения. В центральной части наблюдается область сильно нагретой струи «дымовых газов». Видно, что изотермы несколько вытянуты в направлении II и IV четвертей, хотя сечение трубы круглое, что является следствием выбранной конструкции подогревателя.[ ...]
В общем, в центральной части оболочки КВС картина теплового потока мало отличается от струи, истекающей в свободное пространство. На это указывают и максимум температуры в центре, и ее пологое снижение при приближении к стенке модели. Рассматривая распределение температур вдоль тепловой струи (рис. 5.7, б), можно видеть, что в целом картина подобна сечению 2. Изменяются лишь абсолютные значения температур. Область с перепадом +6 °С, занимающая около 70 % всей площади, составляет, как и в сечении 2, около 14 % от максимальной температуры. По сравнению с сечением 2 в центральной части сечения 3 наблюдается снижение температуры и расширение струи «дымовых газов».[ ...]
На уровне устья градирни, в сечении 4, область неоднородности температуры +5 °С занимает около 66 % от всей площади сечения, т. е. наблюдается сужение области с одинаковой (примерно 14 %) неоднородностью температуры. В центральной части расположены овальные изотермы струи «дымовых газов» со сниженным пиком температур в центре, т. е. за счет расширения струи и перемешивания ее с воздухом после теплообменников происходит выравнивание поля температур в верхнем сечении.[ ...]
Г л а в а 5. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО.[ ...]
Важно заметить, что площади изотерм в 33 % центральной части всех измеренных сечений почти одинаковы, хотя по форме различаются. Это указывает на то, что струя «дымовых газов», расширяясь, отдает часть тепла из центра в периферийные области. Таким образом, воздух после теплообменников, поднимаясь, не охлаждается, а, как и предполагалось, все сильнее разогревается. Ближе к верхнему сечению КВС вследствие взаимного перемешивания двух тепловых потоков поле температур по всему сечению становится все более однородным.[ ...]
Представленные на рис. 5.8 поля средних скоростей в целом подтверждают тенденции, наблюдаемые при рассмотрении полей температур. В нижнем сечении 2 (рис. 5.8, в) на большой площади наблюдается достаточно равномерный конвективный поток воздуха после теплообменников. Изменение скорости здесь соответствует не более 1,5 % от максимальной скорости на срезе «дымовой трубы» (мг ,пах=14 м/с) и составляет 0,2 м/с. В центральной части сечения четко выделяется область расширяющегося потока «дымовых газов».[ ...]
В сечении 3 (рис. 5.8, б) наблюдается увеличение скорости конвективного течения как за счет конфузорности оболочки КВС, так и за счет архимедовой подъемной силы при увеличении температуры потока. В центральной части скорость снижается и границы струи размываются.[ ...]
При этом заметна тенденция к вытягиванию изотах в положительном направлении оси х, что, по-видимому, связано с конструктивными особенностями нагревания «дымовых газов». Над устьем градирни (рис. 5.8, а) конвективный поток после теплообменников по-прежнему ускоряется и сужается по площади, становясь все более однородным. Неоднородность скоростей в этой области не более 1 % от максимальной скорости на срезе «дымовой трубы» и составляет около 0,15 м/с. В центральной части средняя скорость снижается и границы струи расширяются. В верхнем сечении она занимает около 25 % всей площади сечения.[ ...]
Таким образом, распределение скоростей в разных сечениях оболочки КВС подтверждает характер изменения температур в ней.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Поля температур, %, внутри оболочки КВС при отсутствии ветрового потока |
 |
| Поля скоростей, %, внутри оболочки КВС при отсутствии ветрового потока |
 |
| Схема взаимодействия тепловых потоков внутри оболочки КВС при штиле |
 |