Диффузоры

Устройства, предназначенные для плавного расширения потока (рис.4.3) получили название диффузоров.

С помощью этих устройств удается преобразовать ки­нетическую энергию потока в потенциальную. Для создания конического диффузора с минимальными потерями энергии требуется выбрать такой угол расширения, который был бы достаточно мал для предотвращения отрыва и достаточ­но велик для быстрого перехода к более низким скоростям, к более статическому давлению.

 

 

 

 

Рис. 4.3. Схема диффузора и его основные параметры

 

 

В этом случае можно ожидать минимума потерь. Экспериментальные дан­ные подтверждают это положение (рис.4.4) и указывают на то, что оптимальный угол расширения зависит от рас­пределения скоростей на входе в диффузор и лежит в пре­делах от 3 до 4 град.

Рис. 4.4. Зависимость потерь энер­гии от угла расширения диффузора при (D1/D2) = 0,5 для воды (1); возду­ха (2)

 

Потери давления в диффузоре также зависят и от дру­гих факторов, главными из которых являются начальное динамическое давление потока, степень расширения диф­фузоров (S₂ /S₁), профиль скоростей в начальном сечении диффузора, степень шероховатости стенок диффузора. При увеличении начально­го динамического давления, угла расширения диффузора, степи его расширения, поте­ри давления в диффузоре воз­растают. Серьезное влияние на потери давления в диффузоре оказывает профиль скоростей в начальном сечении. Чем ме­нее плотен начальный про­филь скоростей, т.е. чем меньше коэффициент усреднения скорости k₁ в начальном сече­нии, тем больше потери давле­ния в диффузоре. Ввиду отсутствия достаточ­но достоверных теоретических решений потери давления в диффузоре определяются на базе экспериментальных дан­ных. Анализ показывает, что при углах раскрытия диффу­зора (a) больше 4 град потерями на трение в диффузоре можно пренебречь.