14.5. АДИАБАТИЧЕСКАЯ ПЛАСТИНА С ГАЗОВОЙ ЗАВЕСОЙ

Схема задачи приведена на рис. 14.1, в.

Основной поток газа имеет скорость и температуру . Через щелевую насадку высотой s вдувается тот же газ со средней скоростью в выходном сечении, равной и температурой . Физические свойства газа постоянны, .

На участке с сечения начинает развиваться тепловой пограничный слой вследствие перемешивания завесы с основным потоком.

    (14.5.1)

При из уравнения (14.4.7) следует, что

    (14.5.2)

В сечении толщина потери энергии

    (14-5-3)

где h — ширина затопленной струи.

Рис. 14.3. Сопоставление теоретического расчета эффективности струйного охлаждения с опытами

Тепловой и материальный балансы струи в сечении имеют вид

    (14.5.4)

    (14.5.5)

В рассматриваемом случае , т.е.

    (14.5.6)

Подставляя в уравнение (14.5.1) значение из выражения (14.5.2) и значение , из равенства (14.5.6), находим, что при

    (14.5.7)

где — число Рейнольдса на срезе насадки. При получим

    (14.5.8)

Интерполяционную формулу запишем в следующем виде :

    (14.5.9)

В области . Из теории свободной затопленной струи можно принять, что при

    (14.5.10)

Если пренебречь участком т. е. принять некоторый запас надежности завесы, получим

    (14.5.11)

На рис. 14.3 дано сопоставление последней формулы с опытами Себана к Паппела и Траута.