- 64 - Nóỳu C 1 > a soùng chố lan truyóửn theo hổồùng doỡng hồi, trong õoù vuỡng lan truyóửn soùng voỡng (õọỳi vồùi doỡng phúng) õổồỹc giồùi haỷn bồới hai õổồỡng nghióng dổồùi goùc so vồùi hổồùng cuớa doỡng. Goùc naỡy phuỷ thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ tọỳc õọỹ ỏm thanh trón tọỳc õọỹ cuớa doỡng õổồỹc xaùc õởnh bũng quan hóỷ õồn giaớn: sin = M 1 C a 1 = õỏy, M - sọỳ Max. Xeùt doỡng chaớy cuớa hồi trong ọỳng phun phúng to dỏửn (Hỗnh 3.17). Trong õióửu kióỷn tờnh toaùn khi hồi giaợn nồớ õúng entropi õổồỡng cong bióứu thở sổỷ giaớm dỏửn aùp suỏỳt doỹc tỏm ọỳng phun vaỡ coù thóứ tờnh õổồỹc tổỡ phổồng trỗnh (3.35). aỷi lổồỹng 1 ổùng vồùi aùp suỏỳt tờnh toaùn ồớ õỏửu ra ọỳng phun. Giaớ sổớ aùp suỏỳt sau ọỳng phun giaớm xuọỳng thỏỳp hồn aùp suỏỳt tờnh toaùn ( 11 < 1 ). Vỗ doỡng chuyóứn õọỹng vồùi tọỳc õọỹ trón ỏm nón õởnh luỏỷt thay õọứi aùp suỏỳt bón trong ọỳng phun vỏựn giổợ khọng õọứi. Taỷi caùc õióứm A vaỡ A 1 xuỏỳt hióỷn sổỷ chỏỳn õọỹng cuớa doỡng (Hỗnh.3.18,a) do aùp suỏỳt giaớm õọỹt ngọỹt tổỡ aùp suỏỳt tờnh toaùn 1 xuọỳng aùp suỏỳt thỏỳp hồn 11 . ổồỡng õúng aùp trong doỡng (õổồỡng õỷc tờnh) õổồỹc bióứu thở bũng õổồỡng thúng xuỏỳt phaùt tổỡ tỏm A vaỡ A 1 ; trong õoù õọỹ nghióng seợ phuỷ thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ tọỳc cuớa doỡng trón tọỳc õọỹ ỏm thanh tổùc laỡ vaỡo sọỳ Max. ổồỡng AC vaỡ A 1 C ổùng vồùi aùp suỏỳt ồớ mióỷng ọỳng phun, õổồỡng AD vaỡ A 1 D 1 laỡ õổồỡng õỷc tờnh ổùng vồùi aùp suỏỳt trong mọi trổồỡng maỡ doỡng chaớy ra. Nhổ vỏỷy laỡ trong vuỡng ACA 1 aùp suỏỳt giổợ khọng õọứi vaỡ bũng 1 , trong vuỡng 2 laỡ aùp suỏỳt cuớa mọi trổồỡng xung quanh. a b c 0,2 0 0,1 0,5 0,3 0,4 0,6 0,9 0,8 0,7 a b 1 b * ' b f 0,6 0,8 0,9 H 3.17 ọử thở quaù trỗnh giaớn nồớ trong ọỳng phun to dỏửn - 65 - Khi tåïi giåïi hản ngoi ca dng cạc âỉåìng âàóng ạp BD, C 1 E v B 1 D 1 , C 1 E 1 phn xả bàòng nhỉỵng sọng nẹn, thay âäøi hỉåïng v tủ lải åí cạc âiãøm L,L 1 . ÅÍ âáy lải xút hiãûn sỉû phn xả måïi v cạc hiãûn tỉåüng trãn âỉåüc láûp lải nhỉ åí âoản âáưu. Nhỉ váûy l trong dng vỉåüt ám, khi gim âäúi ạp xúng dỉåïi giạ trë thç s xút hiãûn sỉû tàng ạp theo dảng sọng. Trỉåìng håüp âäúi ạp åí âáưu ra äúng phun to dáưn vỉåüt quạ giạ trë tênh toạn khäng nhiãưu làõm ( ε 11 > ε 1 ). ( H 3.18b), trong dng trãn ám, ạp sút tải cạc tiãút diãûn trung gian giỉỵ khäng âäøi, tỉïc l lỉu lỉåüng tåïi hản giỉỵ khäng âäøi. tải cạc âiãøm A v A 1 ạp sút tàng âäüt ngäüt tåïi ε 1 ca mäi trỉåìng bãn ngoi. ÅÍ âáy xút hiãûn màût tàng nhy vt âãø âảt tåïi âäúi ạp ε 11 trãn cạc âỉåìng AC v AC 1 . Ạp sút náng lãn s lm cho dng bë nẹn lải v tiãút diãûn BB 1 tråí nãn bẹ hån AA 1 . Cạc màût tàng nhy vt A 1 B v AB 1 sau khi giao nhau tải âiãøm C cọ bë lãûch thãm ; khi tåïi giåïi hản ngoi s phn xả dỉåïi dảng sọng gin nåí. Tênh cháút tiãúp theo ca dng tỉû do tỉång tỉû nhỉ trãn trỉåìng håüp trãn kia. Cng tàng âäúi ạp hçnh nh ca dng vỉåüt ám s thay âäøi dảng (Hçnh 3.18c). ÅÍ âáy ngoi hai màût tàng nhy vt xiãn cn thãm màût tàng vt thàóng CD. Cúi cng, åí âáưu ra ca äúng phun to dáưn âảt tåïi ạp sút ε 11 , m våïi ạp sút ny s xút hiãûn màût tàng nhy vt cong (Hçnh 3.18d). Nãúu tiãúp tủc náng ạp sút åí âáưu ra lãn nỉỵa, thç s lm tàng ạp sút âäüt ngäüt bãn trong pháưn loe ca äúng phun (Hçnh 3.18e). Trỉåìng håüp ny, do cọ màût tàng nhy vt, dng vỉåüt ám s chuøn sang dng chy dỉåïi ám, trong nhiãưu trỉåìng håüp dng bë tạch khi vạch v tảo thnh nhỉỵng vng xoạy. Cng náng cao âäúi ạp, màût tàng nhy vt cng tiãún sáu vo cäø äúng phun. Trãn âäư thë (Hçnh 3.17) âỉåìng cháúm cháúm l âỉåìng màût tàng nhy vt â xút hiãûn khi tàng âäúi ạp trong pháưn loe ca äúng phun to dáưn. Âỉåìng cong áúy âỉåüc xạc âënh bàòng l thuút våï i gi thuút màût nhy vt thàóng. Trong màût tàng nhy vt täúc ABE L ABE L 111 1 22 2 2 2 ε 1 D D 4 C 1 C ε 11 p 1 p 2 < 3 1 a) A 1 ε 1 A 11 C 1 ε 2 1 3 p > p 3 2 2 2 4 5 2 2 B B 1 b) A 1 A c) B 1 B C d) A 1 A e) 1 A A Hçnh.3.18 Så âäư cạc phäø ca dng trong äúng phun to dáưn våïi màût càõt thàóng - 66 - õọỹ trón ỏm chuyóứn sang tọỳc õọỹ dổồùi ỏm vaỡ nóỳu khọng bở taùch thỗ trong raợnh to dỏửn aùp suỏỳt seợ tng lón (Hỗnh 3.17, õổồỡng b , õổồỡng 11 ). óỳn khi 11 tng õóỳn a mỷt tng nhaớy voỹt seợ xuỏỳt hióỷn ồớ cọứ ọỳng phun, toaỡn bọỹ doỡng chuyóứn sang vuỡng dổồùi ỏm vaỡ chố ồớ cọứ, taỷi õióứm * . mồùi õaỷt tọỳc õọỹ ỏm thanh. Nóỳu tióỳp tuỷc tng aùp suỏỳt ồớ õỏửu ra lón nổợa, ọỳng phun to dỏửn bừt õỏửu laỡm vióỷc nhổ laỡ ọỳng Venturi thọng thổồỡng, trong õoù luùc õỏửu doỡng coỡn tng tọỳc, sau seợ chỏỷm dỏửn trong phỏửn loe cuớa ọỳng phun. Chổỡng naỡo ồớ cọứ coỡn giổợ õổồỹc aùp suỏỳt * chổỡng õoù lổu lổồỹng giổợ khọng thay õọứi vaỡ bũng lổu lổồỹng tồùi haỷn. Chố trong trổồỡng hồỹp khi õọỳi aùp tng quaù a , lổu lổồỹng hồi bừt õỏửu giaớm. Nóỳu trong ọỳng phun nhoớ dỏửn lổu lổồỹng tồùi haỷn seợ õaỷt õổồỹc khi aùp suỏỳt tổồng õọỳi bũng * ( õọỳi vồùi hồi quaù nhióỷt * = 0,546), thỗ trong ọỳng phun to dỏửn õọỳi aùp a (vồùi aùp suỏỳt naỡy seợ õaỷt õổồỹc lổu lổồỹng tồùi haỷn) phuỷ thuọỹc vaỡo õọỹ loe cuớa ọỳng phun, tổùc laỡ f = F 1 /F * vaỡ coù thóứ tỗm õổồỹc theo cọng thổùc : a = o,546ữ0,454 2 f 1 1 (3-55) Khi f = 1, ổùng vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn, a = * = 0,546. 1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,90,80,70,60,50,40,30,20,10 o , 1 o q = G G o o = 0,8 = 1,0 a 1 Hỗnh 3.19 Lổồùi lổu lổồỹng cho ọỳng phun to dỏửn - 67 - Nóỳu õọửng thồỡi thay õọứi aùp suỏỳt õỏửu cuọỳi, vồùi entanpi cuớa hồi vaỡo khọng õọứi, lổu lổồỹng tổồng õọỳi õi qua ọỳng phun to dỏửn coù thóứ õổồỹc bióứu thở trón õọử thở Hỗnh.3.19 (F min /F 1 = 0,829 vaỡ * = 0,546), nhổng a - aùp suỏỳt giồùi haỷn laỷi phuỷ thuọỹc vaỡo kờch thổồùc hỗnh hoỹc cuớa phỏửn loe ọỳng phun to dỏửn. Sổỷ xuỏỳt hióỷn mỷt tng nhaớy voỹt trong ọỳng phun to dỏửn seợ laỡm tng tọứn thỏỳt õọỹng nng cuớa doỡng. Cho nón, nóỳu hóỷ sọỳ lổu lổồỹng à (chố phuỷ thuọỹc vaỡo sổỷ giaợn nồớ hồi trong phỏửn nhoớ dỏửn) ờt thay õọứi khi chóỳ õọỹ laỡm vióỷc thay õọứi, thỗ hóỷ sọỳ tọỳc õọỹ laỷi thay õọứi trong phaỷm vi lồùn : chóỳ õọỹ gỏửn tờnh toaùn õaỷt tồùi sọỳ Max vaỡ giaớm nhanh khi õọỳi aùp khaùc nhióửu vồùi giaù trở tờnh toaùn 1 . 3.5 Sổỷ giaợn nồớ cuớa hồi trong mióửn cừt vaùt cuớa daợy caùnh: óứ õaớm baớo hổồùng õi cỏửn thióỳt cuớa doỡng hồi khi vaỡo caùc raợnh caùnh õọỹng cuớa tuọỳc bin, ọỳng phun õổồỹc chóỳ taỷo vồùi mióửn cừt vaùt (Hỗnh.3.20). Tỏm cuớa ọỳng phun nghióng õi mọỹt goùc 1 theo hổồùng chuyóứn õọỹng cuớa doỡng hồi. Nhióửu ọỳng phun gheùp caỷnh nhau theo mọỹt bổồùc nhỏỳt õởnh taỷo thaỡnh daợy ọỳng phun. ọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn thổồỡng ngổồỡi ta coi tióỳt dióỷn ra tờnh toaùn laỡ hỗnh chổợ nhỏỷt vồùi chióửu cao l 1 vaỡ chióửu rọỹng 0 1 = t 1 sin 1 , nón dióỷn tờch F = 0 1 l 1 = l 1 t 1 sin 1 . Ngổồỡi ta cuợng cho rũng, ồớ tióỳt dióỷn A - B trong quaù trỗnh giaợn nồớ aùp suỏỳt hồi seợ õaỷt tồùi õọỳi aùp p 1 (aùp suỏỳt trong khe hồớ p 1 giổợa meùp ra cuớa ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng cuớa tỏửng 1 = p 1 /p o > * vaỡ M 1t < 1) Nóỳu giổợ aùp suỏỳt o trổồùc ọỳng phun khọng õọứi, giaớm aùp suỏỳt 1 cho õóỳn khi M 1t = 1, tổùc laỡ 1 = * , thỗ taỷi tióỳt dióỷn ra beù nhỏỳt AB seợ coù aùp suỏỳt tồùi haỷn p * = * p o vaỡ tọỳc õọỹ tồùi haỷn C * . Khi giaớm 1 < * thỗ sổỷ giaợn nồớ cuớa hồi tổỡ tióỳt dióỷn AB trồớ õi seợ xaớy ra trong mióửn cừt vaùt. t1 . . . . t s i n ( + ) 1 1 1 O1 = 1 1 t sin o A 1 p B B B' C . 1 c c 1 a p * Hỗnh 3.20 Sổỷ daợn nồớ cuớa hồi trong mióửn cừt vaùt ọỳng phun - 68 - Nãúu ạp sút ε 1 sau äúng phun bẹ hån ạp sút tåïi hản, sỉû gin nåí ca håi tỉì tiãút diãûn vo âãún tiãút diãûn bẹ nháút AB s diãùn ra nhỉ khi cọ chãú âäü tåïi hản trong äúng phun, v âỉåìng âàóng ạp tåïi hản gáưn trng våïi AB. Sau âọ sỉû gin nåí s tiãúp diãùn trong phảm vi càõt vạt. R rng l tải âiãøm A ạp sút gim âäüt ngäüt tỉì ε * xúng ε 1 , tỉïc l tải âiãøm A dng â bë khúy âäüng. Sỉû cháún âäüng s lan truưn trong mäi cháút chuøn âäüng våïi täúc âäü ám thanh v vë trê ca cạc âàóng ạp trong phảm vi càõt vạt s âỉåüc xạc âënh båíi nhỉỵng âỉåìng kẹo di tỉì âiãøm A. Nhỉ váûy l dng tråí thnh khäng âäúi xỉïng so våïi tám äúng phun. Hỉåïng ca dng håi khi ra khi äúng phun cng khäng trng våïi hỉåïng ca tám, v ton bäü dng s bë lãûch âi mäüt gọc δ v gọc ra bàòng α 1 + δ. Thỉûc nghiãûm â chỉïng minh r âiãưu ny. Trong trỉåìng håüp khi håi gin nåí trong phảm vi càõt vạt cọ thãø tỉì phỉång trçnh liãn tủc tênh âỉåüc gáưn âụng gọc lãûch ca dng håi khi ra khi cạnh âäüng. Phỉång trçnh liãn tủc âäúi våïi tiãút diãûn ra ca äúng phun khi cọ cạc thäng säú v täúc âäü tåïi hản âỉåüc thãø hiãûn dỉåïi dảng : * *111 * *1 v Csintl v C F G α == (3.56) Khi ra khi äúng phun, gọc nàòm giỉỵa phỉång täúc âäü v âỉåìng giåïi hản miãưn càõt vạt l α 1 + δ . ỈÏng dủng phỉång trçnh liãn tủc cho tiãút diãûn dng håi khi ra khi äúng phun, ta cọ : 1 11 1 1 v )sin('l v C F G δ+α+ == So sạnh hai biãøu thỉïc trãn v sau khi biãún âäøi tçm âỉåüc *1 ' 1 1*1 1 1 sin )sin( vCl vCl = + α δ α Nãúu cho ràòng, chiãưu cao ca dng l’ 1 sau khi ra khi äúng phun bàòng chiãưu cao l 1 ca äúng phun, ta cọ : *1 1* 1 1 vC v C sin )sin( = α δ + α (3.57) Cäng thỉïc ny cọ tãn gi l cäng thỉïc Bãre. Dng phỉång trçnh chuøn âäüng ca khê l tỉåíng cọ thãø biãún âäøi cäng thỉïc (3.57) nhỉ sau: Ta âàût : k 1 1 1k 1 k 1 1 * k 1 1o o* k 1 1 * * 1 . 1k 2 pp pp p p v v − − ε ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ε ε = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = . vỉåüt ám, khi gim âäúi ạp xúng dỉåïi giạ trë thç s xút hiãûn sỉû tàng ạp theo dảng sọng. Trỉåìng håüp âäúi ạp åí âáưu ra äúng phun to dáưn vỉåüt quạ giạ trë tênh toạn khäng nhiãưu làõm ( ε 11 . CD. Cúi cng, åí âáưu ra ca äúng phun to dáưn âảt tåïi ạp sút ε 11 , m våïi ạp sút ny s xút hiãûn màût tàng nhy vt cong (Hçnh 3.18d). Nãúu tiãúp tủc náng ạp sút åí âáưu ra lãn nỉỵa, thç s lm. cuớa doỡng hồi khi vaỡo caùc ra nh caùnh õọỹng cuớa tuọỳc bin, ọỳng phun õổồỹc chóỳ taỷo vồùi mióửn cừt vaùt (Hỗnh.3.20). Tỏm cuớa ọỳng phun nghióng õi mọỹt goùc 1 theo hổồùng chuyóứn õọỹng