Diffúzor

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A diffúzor az áramlás irányában fokozatosan bővülő keresztmetszetű csőszakasz.

Összenyomhatatlan közegben[szerkesztés]

Összenyomhatatlan közegben (kis sebességeknél a gázok, így a levegő is így viselkedik) a diffúzorban a közeg sebessége a keresztmetszettel fordítottan arányosan változik a kontinuitás miatt:

az első ábra jelöléseivel. A nyomás változása ideális, súrlódásmentes áramlás esetén a Bernoulli-törvényből számítható:

v = közeg sebessége
p = nyomás
= a közeg sűrűsége

Veszteségmentes esetben tehát a diffúzorból kilépő közeg nyomása:

Valóságos közegnél a súrlódás miatt a tényleges nyomás a csak kísérletekkel megállapítható Δp nyomásveszteséggel kisebb lesz:

A jól kialakított diffúzorban a nyomásveszteség lényegesen kisebb, mint a hirtelen keresztmetszet változás esetén. A nyomásveszteség a csőfal érdességén kívül a geometriai kialakítástól is függ. A diffúzor nyomásvesztesége a mérések szerint a következő empirikus összefüggésből számítható:

,

ahol:

a veszteségtényező,
az áramló közeg sűrűsége,
pedig a közeg sebessége a felbővült keresztmetszetben.
Diffúzor
Kör keresztmetszetű diffúzorok veszteségtényezője
Kör keresztmetszetű diffúzorok biztonságos kúpszög tartománya

A veszteségtényező értéke a csőfal érdességén kívül a keresztmetszet felbővülésének mértékétől és a kúpszögtől függ. Körkeresztmetszetű átlagosan érdes cső esetén értéke a mellékelt diagramban látható. Ha túlságosan hirtelen bővül a diffúzor, az áramlás leválhat a cső faláról, ekkor a nyomásveszteség hirtelen megugrik, amit el kell kerülni. Azokat a szögeket, melyek mellett a leválás biztosan nem következik be, a Reynolds-szám függvényében az ábra mutatja (ν a kinematikai viszkozitás).

Diffúzor összenyomható közegben[szerkesztés]

Diffúzorok a hangsebességet alulról megközelítő áramlási sebességek esetén az előbbiekhez hasonlóan viselkednek, de a számításnál az összenyomható közegre érvényes összefüggéseket kell használni. A hangsebesség felett (vagyis ha a Mach szám>1) a bővülő csatorna mentén az áramlási sebesség nő, a nyomás és a hőmérséklet pedig csökken. Ezt használják ki a Laval-fúvókánál.

Forrás[szerkesztés]

Külső hivatkozások[szerkesztés]