THE INFLUENCE OF PRESSURE ON THE OUTLET OF CRITICAL NOZZLE ON THEIR PROPERTIES
Keywords:
discharge coefficient, critical pressure ratio, shock wave, numerical simulationAbstract
The influence of pressure on the outlet of critical nozzle on their properties is a key issue in the measurements of volume and gas flow rate. Despite the considerable amount of experimental studies conducted by different researchers, the solution of problems in this area can not be regarded as complete. Experimental study of the effect of pressure on the critical nozzles outlet on the nozzle discharge coefficient were conducted and numerical simulation of gas flow in the critical nozzle for different values of the ratio of pressure on it was carried out. The research concluded that the effect of reducing the discharge coefficient of the critical nozzle in the range of pressure ratios on it from 0.45 to 0.55 is caused by the interaction of shock waves in the diffuser nozzle with boundary layer in the transition zone between the nozzle throat and diffuser. Based on the results of studies practical recommendations on the use of critical nozzles have been made.
References
2 МИ 1538-86 Методические указания.Государственная система обеспечения единства измерений. Критические расходомеры. Методика выполнения измерений массового расхода газа.ВНИИФТРИ, Казанский филиал, Казань 1986.
3 Самолойлович Г.С. Гидрогазодинамика:учебник для студентов вузов / Г.С. Самолойлович. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с.
4 Герасимов А. Характеристики газовых потоков при разных условиях потока через сопла Лаваля / [Герасимов А., Иванов В., Красавин В., Лахов В., Раинчик С., Семенова О.] //Измерительная техника. – 2005. – №4. – С. 40-44.5 ISSN 0341-7964. PTB Test Instructions. Volume 25 “Gas meters. Test rigs with critical nozzles” Braunschweig: Physikalisch-Technische Bundesanstalt, 1998. (Інструкції з досліджень PTB. Том 25 „Лічильники газу. Повірочні установки з критичними соплами”).
6 Caron, R. Investigation into the Premature Unchoking Phenomena of Critical Flow Venturis,/Caron R., Britton C., Kegel T.// Proc. ASME FEDSM2000-11108, Boston, Massachusetts, USA.– 2000.
7 Nakao S. Choking phenomena of sonic nozzles at low Reynolds numbers / Nakao S.,Takamoto M. // Flow measurement and Instrumentation.– 2000. – №11. – p. 285-291.
8 Петришин І.С. Математична та метрологічна моделі вторинного еталона одиниці об’єму та об’ємної витрати газу / І.С. Петришин, Я.В. Безгачнюк // Український метрологічний журнал. – 2007. – №2. – С.40-42.
9 Безгачнюк Я. Спосіб забезпечення простежуваності вимірювань витрати газу в діапазоні нижче мінімальної, відтворюваної державним еталоном / Я. Безгачнюк // Методи та прилади. – 2011. – №1. – С. 46-49.
10 Gnesin V.I. Numerical modelling of the 3d viscous flow through a vibrating turbomachine blade row / V.I. Gnesin, L.V. Kolodyazhnaya,R. Rzadkowski // In book K.D. Papailiou, F. Martelli, M. Mann: Turbomachinery Fluid Dynamicsand Thermodynamics, Proceedings of the 7th International Conference he ld in Athens-Greece. –5-9 March 2007. – P. 1273-1284.
11 von Lavante E. A three dimensional multigrid multiblock multistage time stepping scheme for the Navier-Stokes equations / von Lavante E.,El-Miligui A., Duane N. // Notes om NumericalFluid Mechanics, vol. 35, Vieweg 1991.
12 Zachial A. Numerische Simulation einer zeitabhangigen kritischen Dusenstromung unter Variation der Reynolds-Zahl. Diplomarbeit, UniversitatGH Essen, Dezember 1998.
13 Roe P.L. Characteristic based schemes forthe Euler equations / Roe P.L. // A Numerical Review of Fluid Mechanics, 1986, pp. 337-365.
14 El-Miligui A. A three dimensional multigrid multiblock multistage time stepping scheme for the Navier-Stokes equations / El-Miligui A., Cannizzaro F., Melson N., von Lavante E. // In:Proceedings of the 9th GAMM Conference on Numerical Methods in Fluid Mechanics, Lausanne.1991.
15 Jones W.P. The prediction of laminarization with a two-equation model of turbulence /Jones W.P., Launder B.E. // Int. J. Heat Mass Transfer,15:301-314. – 1972.
16 Никитин Н.В. Численное исследование ламинарно-турбулентного перехода в круглой трубе под действием периодических входных возмущений / Никитин Н.В. // Изв. РАН. МЖГ.– 2001.– №2. – С. 42-55.
.png)
1.png){kind=logo}
