Laminaari on ilmavirta, jossa ilmavirrat liikkuvat samaan suuntaan ja ovat yhdensuuntaisia ​​toistensa kanssa. Kun nopeus kasvaa tiettyyn arvoon, ilmavirta valuu, siirtonopeuden lisäksi myös nopeasti muuttuvia nopeuksia kohtisuorassa translaatioliikkeen suuntaan. Muodostuu virtaus, jota kutsutaan turbulentiksi, eli kaoottiseksi.

rajakerros

Rajakerros on kerros, jossa ilman nopeus vaihtelee nollasta paikallista ilmannopeutta lähellä olevaan arvoon.

Kun ilmavirtaus virtaa kappaleen ympärillä (kuva 5), ​​ilmahiukkaset eivät liuku kehon pinnan yli, vaan hidastuvat ja ilman nopeus lähellä kehon pintaa tulee nollaan. Kehon pinnasta poispäin siirryttäessä ilman nopeus kasvaa nollasta ilmavirran nopeuteen.

Rajakerroksen paksuus mitataan millimetreinä ja se riippuu ilman viskositeetista ja paineesta, rungon profiilista, sen pinnan tilasta ja kappaleen asennosta ilmavirrassa. Rajakerroksen paksuus kasvaa vähitellen etureunasta takareunaan. Rajakerroksessa ilmahiukkasten liikkeen luonne eroaa sen ulkopuolella tapahtuvan liikkeen luonteesta.

Tarkastellaan ilmahiukkasta A (kuva 6), joka sijaitsee ilmavirtojen välissä nopeuksilla U1 ja U2, koska hiukkasen vastakkaisiin pisteisiin kohdistuvien nopeuksien erosta johtuen se pyörii ja mitä enemmän, sitä lähempänä hiukkanen on kehon pinta (missä ero on suurin nopeus). Kehon pinnasta poispäin siirtyessään hiukkasen pyörimisliike hidastuu ja muuttuu nollaksi johtuen ilman virtausnopeuden ja rajakerroksen ilmannopeuden yhtäläisyydestä.

Kehon takana rajakerros siirtyy vanteeksi, joka hämärtyy ja katoaa poistuessaan kehosta. Vanteen turbulenssi osuu lentokoneen pyrstään ja heikentää sen tehokkuutta aiheuttaen tärinää (Buffing-ilmiö).

Rajakerros on jaettu laminaariseen ja turbulenttiin (kuva 7). Rajakerroksen tasaisella laminaarisella virtauksella ilmaan viskositeetista johtuen vain sisäisiä kitkavoimia, joten laminaarikerroksen ilmanvastus on pieni.

Riisi. 5

Riisi. 6 Ilmavirta kappaleen ympärillä - virtauksen hidastuminen rajakerroksessa

Riisi. 7

Pyörteisessä rajakerroksessa tapahtuu jatkuvaa ilmavirtojen liikettä kaikkiin suuntiin, mikä vaatii enemmän energiaa satunnaisen pyörteen liikkeen ylläpitämiseksi ja sen seurauksena syntyy suurempi ilmavirran vastus liikkuvalle kappaleelle.

Kertoimella Cf määritetään rajakerroksen luonne. Tietyn kokoonpanon kappaleella on oma kertoimensa. Joten esimerkiksi tasaiselle levylle laminaarisen rajakerroksen vastuskerroin on:

turbulenttiselle kerrokselle

missä Re on Reynoldsin luku, joka ilmaisee inertiavoimien ja kitkavoimien suhteen ja määrittää kahden komponentin - profiilivastuksen (muotovastus) ja kitkavastuksen - suhteen. Reynoldsin luku Re määritetään kaavalla:

missä V on ilman virtausnopeus,

I - kehon koon luonne,

ilman kitkavoimien kineettinen viskositeettikerroin.

Kun ilmavirtaus virtaa kehon ympärillä tietyssä kohdassa, rajakerros muuttuu laminaarisesta turbulentiksi. Tätä pistettä kutsutaan siirtymäpisteeksi. Sen sijainti runkoprofiilin pinnalla riippuu ilman viskositeetista ja paineesta, ilmavirtojen nopeudesta, rungon muodosta ja asennosta ilmavirrassa sekä pinnan karheudesta. Siipiprofiileja luotaessa suunnittelijat pyrkivät sijoittamaan tämän kohdan mahdollisimman kauas profiilin etureunasta, mikä vähentää kitkavastusta. Tätä tarkoitusta varten käytetään erityisiä laminoituja profiileja lisäämään siiven pinnan sileyttä ja monia muita toimenpiteitä.

Ilmavirran nopeuden kasvaessa tai kehon kulman kasvaessa ilmavirtaukseen nähden tiettyyn arvoon rajakerros erottuu jossain vaiheessa pinnasta, kun taas paine tämän pisteen takana laskee jyrkästi .

Koska paine rungon takareunassa on suurempi kuin erotuskohdan takana, tapahtuu ilmavirtaus päinvastaiselta korkeamman paineen vyöhykkeeltä alhaisemman paineen vyöhykkeelle erotuskohtaan, mikä johtaa ilmavirran erottuminen rungon pinnasta (kuva 8).

Laminaarinen rajakerros erottuu helpommin kehon pinnasta kuin turbulenttinen.

Ilmavirtasuihkun jatkuvuusyhtälö

Ilmasuihkun jatkuvuuden (ilmavirran pysyvyyden) yhtälö on fysiikan peruslakeista - massan ja inertian säilymisestä - johtuva aerodynamiikkayhtälö, joka määrittää suhteen tiheyden, nopeuden ja poikkileikkausalan välillä. ilmavirtasuihku.

Riisi. kahdeksan

Riisi. 9

Sitä tarkasteltaessa hyväksytään ehto, että tutkittavalla ilmalla ei ole kokoonpuristuvuuden ominaisuutta (kuva 9).

Vaihtelevan poikkileikkauksen tihkuessa osan I läpi virtaa tietyn ajan toinen tilavuus ilmaa, joka on yhtä suuri kuin ilman virtausnopeuden ja poikkileikkauksen F tulo.

Toinen ilmamassavirta m on yhtä suuri kuin toisen ilmavirran ja suihkun ilmavirtauksen tiheyden p tulo. Energian säilymislain mukaan osan I (F1) läpi virtaavan virran m1 ilmavirran massa on yhtä suuri kuin tämän osan II (F2) läpi virtaavan virtauksen massa m2 edellyttäen, että ilmavirta on tasainen. :

m1=m2=vakio, (1,7)

m1F1V1=m2F2V2=vakio. (1,8)

Tätä lauseketta kutsutaan virran ilmavirran suihkun jatkuvuuden yhtälöksi.

F1V1=F2V2= jatkuva. (1,9)

Joten kaavasta voidaan nähdä, että sama määrä ilmaa kulkee virran eri osien läpi tietyssä aikayksikössä (sekunnissa), mutta eri nopeuksilla.

Kirjoitamme yhtälön (1.9) seuraavassa muodossa:

Kaavasta voidaan nähdä, että suihkun ilmavirtausnopeus on kääntäen verrannollinen suihkun poikkipinta-alaan ja päinvastoin.

Siten ilmavirran suihkun jatkuvuuden yhtälö määrittää suihkun poikkileikkauksen ja nopeuden välisen suhteen edellyttäen, että suihkun ilmavirtaus on tasaista.

Staattisen paineen ja nopeuden pään Bernoulli-yhtälö

lentokoneen aerodynamiikka

Lentokone, joka on paikallaan tai liikkuvassa ilmavirrassa suhteessa siihen, kokee paineen jälkimmäisestä, ensimmäisessä tapauksessa (kun ilmavirta on paikallaan) se on staattista painetta ja toisessa tapauksessa (kun ilmavirta liikkuu) se on dynaaminen paine, sitä kutsutaan usein nopeuspaineeksi. Virran staattinen paine on samanlainen kuin nesteen paine levossa (vesi, kaasu). Esimerkiksi: vesi putkessa, se voi olla levossa tai liikkeessä, molemmissa tapauksissa putken seinämiin kohdistuu veden painetta. Veden liikkeen tapauksessa paine on jonkin verran pienempi, koska nopeuspaine on ilmaantunut.

Energian säilymislain mukaan ilmavirran energia ilmavirran eri osissa on virran kineettisen energian, painevoimien potentiaalienergian, virran sisäisen energian ja energian summa. kehon asennosta. Tämä summa on vakioarvo:

Ekin+Ep+Evn+En=vakio (1.10)

Kineettinen energia (Ekin) - liikkuvan ilmavirran kyky tehdä työtä. Hän on tasa-arvoinen

missä m on ilman massa, kgf s2m; Ilmavirran V-nopeus, m/s. Jos massan m sijasta korvataan ilman massatiheys p, niin saadaan kaava nopeuspään q määrittämiseksi (kgf / m2)

Potentiaalinen energia Ep - ilmavirran kyky tehdä työtä staattisten painevoimien vaikutuksesta. Se on yhtä suuri kuin (kgf-m)

missä Р - ilmanpaine, kgf/m2; F on ilmavirran hehkulangan poikkileikkausala, m2; S on reitti, jonka 1 kg ilmaa kulki tietyn osan läpi, m; tuloa SF kutsutaan ominaistilavuudeksi ja se merkitään v:llä, korvaamalla ominaistilavuuden arvon kaavalla (1.13) saadaan

Sisäinen energia Evn on kaasun kyky tehdä työtä sen lämpötilan muuttuessa:

jossa Cv on ilman lämpökapasiteetti vakiotilavuudessa, cal / kg-deg; T-lämpötila Kelvinin asteikolla, K; A on mekaanisen työn lämpöekvivalentti (cal-kg-m).

Yhtälöstä voidaan nähdä, että ilmavirran sisäinen energia on suoraan verrannollinen sen lämpötilaan.

Asentoenergia En on ilman kyky tehdä työtä, kun tietyn ilmamassan painopisteen sijainti muuttuu sen noustessa tietylle korkeudelle ja on yhtä suuri kuin

missä h on korkeuden muutos, m.

Ottaen huomioon ilmamassojen painopisteiden erottelun niukat pienet arvot korkeudella ilmavirran tihkuessa, tämä energia jätetään huomioimatta aerodynamiikassa.

Kun otetaan huomioon kaikki energiatyypit suhteessa tiettyihin olosuhteisiin, on mahdollista muotoilla Bernoullin laki, joka määrittää suhteen ilmavirtauksen staattisen paineen ja nopeuspaineen välille.

Tarkastellaan putkea (kuva 10), jonka halkaisija vaihtelee (1, 2, 3), jossa ilmavirta liikkuu. Painemittareita käytetään paineen mittaamiseen tarkasteltavissa olevissa osissa. Analysoimalla painemittarien lukemia voimme päätellä, että alhaisin dynaaminen paine näkyy osan 3-3 painemittarilla. Tämä tarkoittaa, että kun putki kapenee, ilmavirran nopeus kasvaa ja paine laskee.

Riisi. kymmenen

Painehäviön syynä on se, että ilmavirta ei tuota työtä (kitkaa ei oteta huomioon) ja siksi ilmavirran kokonaisenergia pysyy vakiona. Jos katsotaan ilmavirran lämpötila, tiheys ja tilavuus eri osissa vakioiksi (T1=T2=T3; p1=p2=p3, V1=V2=V3), niin sisäinen energia voidaan jättää huomiotta.

Tämä tarkoittaa, että tässä tapauksessa ilmavirran kineettisen energian siirtyminen potentiaalienergiaksi ja päinvastoin on mahdollista.

Kun ilmavirran nopeus kasvaa, nopeus nousee ja vastaavasti tämän ilmavirran kineettinen energia.

Korvaamme arvot kaavoista (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) kaavaan (1.10) ottaen huomioon, että jätämme huomiotta sisäisen energian ja paikkaenergian, muuntaen yhtälön (1.10) ), saamme

Tämä yhtälö ilmavirtauksen mille tahansa osuudelle kirjoitetaan seuraavasti:

Tämän tyyppinen yhtälö on yksinkertaisin matemaattinen Bernoullin yhtälö ja osoittaa, että staattisten ja dynaamisten paineiden summa tasaisen ilmavirran minkä tahansa osan kohdalla on vakioarvo. Kokoonpuristuvuutta ei tässä tapauksessa oteta huomioon. Asianmukaiset korjaukset tehdään, kun kokoonpuristuvuus otetaan huomioon.

Bernoullin lain selkeyden vuoksi voit suorittaa kokeen. Ota kaksi paperiarkkia pitäen niitä yhdensuuntaisina toistensa kanssa lyhyellä etäisyydellä ja puhalla niiden väliseen rakoon.

Riisi. yksitoista

Lehdet lähestyvät. Syynä niiden lähentymiseen on se, että arkkien ulkosivulla paine on ilmakehän paine, ja niiden välisessä raossa nopean ilmanpaineen läsnäolon vuoksi paine laski ja muuttui ilmakehän paineeksi. Paine-eron vaikutuksesta paperiarkit taipuvat sisäänpäin.

tuulitunneleita

Tuulitunneliksi kutsutaan kokeellista järjestelyä, jossa tutkitaan ilmiöitä ja prosesseja, jotka seuraavat kaasuvirtausta kappaleiden ympärillä. Tuulitunnelien toimintaperiaate perustuu Galileon suhteellisuusperiaatteeseen: kappaleen liikkeen sijasta kiinteässä väliaineessa tutkitaan kaasuvirran virtausta paikallaan olevan kappaleen ympärillä.Tuulitunneleissa siihen vaikuttavat aerodynaamiset voimat. ilma-alus ja momentit määritetään kokeellisesti, paine- ja lämpötilajakaumia sen pinnalla tutkitaan, virtauskuviota kehon ympärillä, aeroelastisuutta jne.

Mach-lukualueelta M riippuen tuulitunnelit jaetaan aliääniseen (M=0,15-0,7), transoniseen (M=0,7-13), yliääniseen (M=1,3-5) ja yliääniseen (M= 5-25). toimintaperiaatteeseen - kompressorihuoneisiin (jatkuva toiminta), joissa ilmavirtaus luodaan erityisellä kompressorilla, ja ilmapalloihin, joilla on korotettu paine, piirin asettelun mukaan - suljettuihin ja avoimiin.

Kompressoriputkilla on korkea hyötysuhde, ne ovat helppokäyttöisiä, mutta vaativat ainutlaatuisten kompressorien luomisen, joilla on korkea kaasuvirtaus ja suuri teho. Ilmapallon tuulitunnelit ovat vähemmän taloudellisia kuin kompressorituulitunnelit, koska osa energiasta menetetään, kun kaasua kuristetaan. Lisäksi ilmapallojen tuulitunnelien toiminnan kestoa rajoittaa kaasun syöttö sylintereissä ja se vaihtelee eri tuulitunneleissa kymmenistä sekunneista useisiin minuutteihin.

Ilmapallojen tuulitunnelien laaja levinneisyys johtuu siitä, että ne ovat rakenteeltaan yksinkertaisempia ja ilmapallojen täyttämiseen tarvittava kompressoriteho on suhteellisen pieni. Suljetun kierron tuulitunneleissa käytetään merkittävä osa kaasuvirtaukseen jäävästä liike-energiasta sen kulkemisen jälkeen työalueen läpi, mikä lisää tuulitunnelin tehokkuutta. Tässä tapauksessa on kuitenkin tarpeen kasvattaa asennuksen kokonaismittoja.

Aliäänitunneleissa tutkitaan aliäänihelikopterien aerodynaamisia ominaisuuksia sekä yliäänilentokoneiden ominaisuuksia nousu- ja laskutilassa. Lisäksi niillä tutkitaan virtausta autojen ja muiden maakulkuneuvojen, rakennusten, monumenttien, siltojen ja muiden kohteiden ympärillä Kuvassa 1 on kaavio suljetun kierron aliäänitunnelista.

Riisi. 12

1 - hunajakenno 2 - ritilä 3 - esikammio 4 - sekoitin 5 - virtaussuunta 6 - työosa mallilla 7 - diffuusori, 8 - polvi pyörivillä siivellä, 9 - kompressori 10 - ilmanjäähdytin

Riisi. 13

1 - hunajakenno 2 - verhot 3 - esikammio 4 sekoitusyksikkö 5 rei'itetty työosa mallilla 6 ejektori 7 diffuusori 8 kulmakulma ohjaussiivillä 9 ilmanpoistoaukko 10 - ilmansyöttö sylintereistä

Riisi. neljätoista

1 - paineilmasylinteri 2 - putkisto 3 - ohjauskaasu 4 - tasoitusritilät 5 - kenno 6 - deturbulenttiritilät 7 - esikammio 8 - konfuseri 9 - yliäänisuutin 10 - työosa mallilla 11 - yliäänihajotin 12 - aliäänihajotin 13 päästää ilmakehään

Riisi. viisitoista

1 - korkeapaineinen sylinteri 2 - putkisto 3 - ohjauskaasu 4 - lämmitin 5 - esikammio hunajakennolla ja ristikoilla 6 - hypersonic aksisymmetrinen suutin 7 - työosa mallilla 8 - hypersonic aksisymmetrinen diffuusori 9 - ilmanjäähdytin 10 - virtaussuunta 11 - ilma syöttö ejektoreihin 12 - ejektorit 13 - ikkunaluukut 14 - tyhjiöastia 15 - aliäänihajotin

Lähetä hyvä työsi tietokanta on yksinkertainen. Käytä alla olevaa lomaketta

Opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, ovat sinulle erittäin kiitollisia.

Lähetetty http://www.allbest.ru/

ilmasuihku

Johdanto

Kaasun (ilman) suihkuvirtausten teoriaa käytetään ilmanvaihtojärjestelmien laitteissa, ilmasuihkuissa, ilmaverhoissa, kun lasketaan ilmamassan syöttöä tai imua ilmanvaihtoritilöiden, polttimien jne.

Ilmanvaihto (latinasta ventilatio - tuuletus) on prosessi, jossa poistoilma poistetaan huoneesta ja korvataan ulkoilmalla. Tarpeellisissa tapauksissa tämä suoritetaan: ilmastointi, suodatus, lämmitys tai jäähdytys, kostutus tai kosteudenpoisto, ionisaatio jne. Ilmanvaihto tarjoaa hygieeniset ja hygieeniset olosuhteet (lämpötila, suhteellinen kosteus, ilmannopeus ja ilman puhtaus) sisäilmalle, suotuisat ihmisten terveydelle ja hyvinvoinnille, jotka täyttävät saniteettistandardien, teknisten prosessien, rakennusrakenteiden, varastointitekniikoiden jne.

Myös tämä termi tekniikassa viittaa usein näihin tarkoituksiin tarkoitettuihin laite-, laitteiden ja instrumenttien järjestelmiin.

Rakennuksen ilmanvaihtoa on kahta päätyyppiä: syrjäyttävä ilmanvaihto ja sekoitusilmanvaihto.

Syrjäytysilmanvaihtoa käytetään pääasiassa suurten teollisuustilojen tuulettamiseen, koska se pystyy tehokkaasti poistamaan ylimääräisen lämmön oikein mitoitettuna. Ilmaa syötetään huoneen alemmalle tasolle ja se virtaa työalueelle alhaisella nopeudella. Tämän ilman on oltava jonkin verran kylmempää kuin huoneilma, jotta syrjäytysperiaate toimisi. Tämä menetelmä tarjoaa erinomaisen ilmanlaadun, mutta ei sovellu käytettäväksi toimistoissa ja muissa pienissä tiloissa, koska suunnattu ilmapääte vie melko paljon tilaa ja vedon välttäminen työalueella on usein vaikeaa.

Sekoitusilmanvaihto on suositeltavin ilmanjakotapa tilanteissa, joissa tarvitaan ns. mukavuusilmanvaihtoa. Menetelmän lähtökohtana on, että tuloilma tulee työalueelle jo sekoitettuna huoneilmaan. Ilmanvaihtojärjestelmän laskenta on tehtävä siten, että työskentelyalueella kiertävä ilma on riittävän mukava. Toisin sanoen ilman nopeus ei saa olla liian suuri ja huoneen lämpötilan tulee olla enemmän tai vähemmän tasainen.

Huoneeseen tuleva ilmasuihku ottaa mukaansa ja sekoittaa suuria määriä ympäröivää ilmaa. Tämän seurauksena ilmasuihkun tilavuus kasvaa, kun taas sen nopeus laskee, mitä enemmän se tunkeutuu huoneeseen. Ympäristön ilman sekoittumista ilmavirtaan kutsutaan ulospuhallukseksi.

Riisi. 1. Poisto

Ilmasuihkun aiheuttamat ilmanliikkeet sekoittavat pian perusteellisesti kaiken huoneen ilman. Ilmassa olevat epäpuhtaudet eivät vain leviä, vaan jakautuvat tasaisesti. Myös huoneen lämpötila tasaantuu eri osissa.

Sekoitusilmanvaihtoa laskettaessa on tärkeintä varmistaa, että ilman nopeus työalueella ei ole liian suuri, muuten syntyy vetoa.

Perustelut

Ilmasuihku on paikallisen tuloilmanvaihtojärjestelmän laite, joka tuottaa tiivistetyn ilmavirran, joka saa aikaan suoran vaikutuksen ihmiseen tämän virtauksen suoran vaikutuksen ihmiseen alueella.

Ilmasuihkua käytetään kiinteillä työpaikoilla tai virkistysalueilla. Ne ovat erityisen tehokkaita teollisuustiloissa (riisi), joissa työntekijät altistuvat korkeille lämpötiloille. Ilmasuihkujen asennukset tapahtuvat kiinteinä ja liikkuvina.

Ilmaverho (lämpöverho, ilma-lämpöverho) - luo näkymätön esteen ilmavirralle.

Verhot voivat olla sähkö-, vesi-, höyry-, kaasulämmitteisiä tai ilman lämmitystä.

Asennusta varten:

· pystysuoraan asennettavat verhot;

· vaakasuoraan asennettavat verhot;

· Piiloasennusverhot (rakennettu alakattoon/takana, oviaukko).

Lämmitystyypin mukaan:

Lämmitettävät verhot (lämmitteisiä verhoja kutsutaan yleensä ilmalämpö- tai lämpöverhoiksi, koska oviaukon suojaus suoritetaan lämmitetyllä ilmalla);

Verhot ilman lämmitystä (verhoja ilman lämmitystä kutsutaan yleensä ("kylmävirtaus").

Lämpöverhon suunnittelu sisältää:

· sähkölämmitin tai vedenlämmitin sekä suuret teollisuusilmaverhot voidaan varustaa höyry- tai kaasulämmittimellä (jos verho on lämmitetty, verhossa ei ole sellaista lämmitintä ilman lämmitystä);

faneja

ilmansuodatin (vesilämmityksellä varustetut mallit).

Ilmanvaihtoritilät ovat rakenteita, joita käytetään nykyään laajalti rakennusteollisuudessa tilojen ja rakennusten sisä- ja ulkokoristeluun, viestintäjärjestelmien asentamiseen. Ne suorittavat ilmanjakolaitteen toimintoja erityyppisissä ilmanvaihtojärjestelmissä. Nykyään näitä rakenteita käytetään tulo- ja poistoilmanvaihdon asennuksessa ja käyttöönotossa.

Nykyaikaisia ​​ritilämalleja voidaan käyttää paitsi ilman jakeluun myös sen syöttämiseen tai poistamiseen. Kaikki riippuu ilmanvaihtojärjestelmän tyypistä. Tällaisia ​​​​malleja löytyy usein yksityisistä taloista, hallinto- ja liikerakennuksista, toimistotiloista. Toisin sanoen niiden käyttö on suositeltavaa niissä huoneissa, joissa on tarpeen luoda ja ylläpitää optimaaliset lämpötila- ja kosteusindikaattorit.

Tieteellinen teoria ilmasuihkuista

Kaasusuihkun sanotaan tulvivan, jos se etenee väliaineessa, jolla on samat fysikaaliset ominaisuudet kuin sillä. Kun tutkitaan ilman liikettä ilmanvaihtojärjestelmissä, on olemassa erilaisia ​​​​tapauksia vedenalaisten suihkujen leviämisestä. Mutta kun tarkastellaan näitä tapauksia, vapaan suihkun järjestelmää käytetään alkuperäisenä. Vapaasuihku on suihku, joka etenee äärettömässä väliaineessa. (Suihkua, jota ei rajoita kiinteät seinät, kutsutaan vapaaksi suihkuksi.) Tässä tapauksessa suihku voi virrata kiinteään väliaineeseen sekä ilmavirtaan.

Tässä tapauksessa on:

· String jet, suihku, joka virtaa virtaan, jonka nopeussuunta on sama kuin suihkun suunta.

· Ajelehtivassa virtauksessa oleva suihku, jos virtausnopeus on suunnattu kulmassa suihkun akseliin nähden.

· Suihku vastavirtauksessa, kun suihkun pituussuuntaisen nopeuden ja virtauksen nopeuden vektorit suuntautuvat toisiaan kohti.

Suihkun muodostukseen käytetyn energian tyypin mukaan on:

Puhaltimen, kompressorin, ejektorin jne. luomat syöttösuuttimet (mekaaniset)

· Konvektiiviset suihkut, jotka muodostuvat ilman kuumentamisen tai jäähtymisen seurauksena eri kappaleiden kuumien tai kylmien pintojen lähellä.

Suihkut erottuvat myös alkuperäisen osan muodosta:

· Jos poikkileikkaus on pyöreä, suihkua kutsutaan epäsymmetriseksi.

Jos leikkaus on muodoltaan äärettömän pitkä kaistale, jolla on vakiokorkeus, sitä kutsutaan tasosuuntaiseksi tai tasaiseksi.

Suihkun ja ympäristön lämpötilat voivat olla samat tai erilaiset.

Tämän mukaisesti erotetaan isotermiset ja ei-isotermiset suihkut. Kuvassa Kuva 3 esittää ilmasuihkua, joka muodostuu, kun ilmaa pakotetaan huoneeseen seinässä olevan reiän kautta. Tuloksena on vapaa ilmavirta. Jos suihkussa olevan ilman lämpötila on sama kuin huoneessa, sitä kutsutaan vapaaksi isotermiseksi suihkuksi.

Ympäröivän tilan vaikutuksen asteen mukaan suihkun liikkeen luonteeseen on:

suihkukoneet ovat ilmaisia;

puolirajoitettu tai litteä, liikkuu tilaa rajoittavaa tasoa pitkin;

rajoitettu (rajoitettu), joka virtaa äärellisten ulottuvuuksien tilaan, suhteutettuna suihkun alkuperäisiin mittoihin.

Suihkun uloshengitystilasta riippuen voi olla:

laminaarinen (virtaus, jossa neste tai kaasu liikkuu kerroksittain ilman sekoittumista ja pulsaatiota);

· turbulentti (nesteen tai kaasun virtausmuoto, jossa niiden elementit tekevät epätasaisia, epätasaisia ​​liikkeitä monimutkaisia ​​lentoratoja pitkin, mikä johtaa voimakkaaseen sekoittumiseen liikkuvan nesteen tai kaasun kerrosten välillä).

Ilmanvaihtojärjestelmissä havaitaan turbulentteja suihkuja. Vielä yksi määritelmä: jos alkuosassa on pyörimisnopeuskomponentteja, niin tällaista suihkua kutsutaan pyörteeksi.

Lisää. Pyörteisessä liikkeessä on aksiaalisen liikkeen lisäksi myös hiukkasten poikittaisliikettä. Tässä tapauksessa hiukkaset putoavat suihkun ulkopuolelle ja siirtävät vauhtinsa suihkun vieressä oleviin liikkumattomiin ilmamassoihin, kuljettavat (poistavat) nämä massat mukaansa antaen niille tietyn nopeuden.

Suihkusta lähteneiden hiukkasten tilalle pääsee ympäröivästä ilmasta hiukkasia, jotka hidastavat suihkun rajakerroksia. Tämän suihkun ja hiljaisen ilman välisen impulssien vaihdon seurauksena suihkun massa kasvaa ja nopeus pienenee sen rajoilla.

Suihkun hidastuneet hiukkaset muodostavat yhdessä ympäröivän ilman mukana kulkeutuneiden hiukkasten kanssa pyörteisen rajakerroksen, jonka paksuus kasvaa jatkuvasti etäisyyden poistoaukosta kasvaessa. joutuessaan kosketuksiin ulkopuolelta kiinteän väliaineen kanssa (A = 0), ja sisäpuolelta - vakionopeuden ytimen kanssa (A = 00), rajakerros saa muuttuvan nopeusprofiilin. Kuva 4.

Vakionopeuden ydin, kun se siirtyy pois ulostuloaukosta ja paksuntaa rajakerrosta, kapenee, kunnes se katoaa kokonaan. Sen jälkeen rajakerros täyttää jo koko suihkun poikkileikkauksen, mukaan lukien virtausakseli.

Siksi suihkun edelleen hämärtymiseen liittyy sen leveyden kasvu ja tässä tapauksessa nopeus akselilla pienenee.

Suihkun sitä osaa, jossa vakionopeuden ytimen eroosio päättyy ja jonka akselilla rajakerroksen molemmat puoliskot sulautuvat, kutsutaan siirtymäosuudeksi. Suihkun poistoaukon ja siirtymäosan välissä oleva osa, jossa nopeus akselilla pysyy ennallaan ja yhtä suuri kuin alkunopeus?? 0 on nimeltään alku. Siirtymäosuutta seuraavaa osaa, jossa akselin nopeus vähitellen pienenee ja vaimenee, kutsutaan pääosuudeksi. Suihkun rajat, sekä ulkoiset että vakionopeuden sydämet, ovat suoraviivaisia. Suihkun ulkorajojen leikkauspistettä O kutsutaan suihkun napaksi.

Staattinen paine suihkun eri kohdissa vaihtelee merkityksettömästi ja on suunnilleen yhtä suuri kuin ympäröivän tilan paine, ts. vapaata suihkua voidaan pitää isobarisena.

Pyörteisen suihkun pääparametrit ovat aksiaalinen nopeus, halkaisija D ympyräleikkauksille ja leveys tasaisille suihkuille, ilmankulutus?? ja keskinopeus.

Genrikh Naumovich Abramovichin teoreettisista ja kokeellisista tutkimuksista seuraa, että suihkun pääparametrit riippuvat turbulenssikertoimesta a, joka luonnehtii sekoituksen voimakkuutta ja riippuu suuttimen rakenteesta, josta suihku virtaa. (Genrikh Naumovich Abramovich (1911 - 1995) - Neuvostoliiton tiedemies teoreettisen ja soveltavan kaasudynamiikan alalla.

Mitä suurempi turbulenssikerroin a, sitä voimakkaampi sekoittuminen ja sitä suurempi on suihkun yksipuolinen laajenemiskulma.

Taulukko turbulenssikertoimesta a ja suihkun laajenemiskulmasta 2?? tietyntyyppisille suuttimille.

Määritelmä. Suihku on virtausmuoto, jossa neste (kaasu) virtaa ympäristössä, joka on täytetty nesteellä (kaasulla), jonka fysikaaliset parametrit eroavat siitä: nopeus, lämpötila, koostumus jne. Suihkuvirtaukset ovat erilaisia ​​- rakettimoottorista suihkuttaa ilmakehän suihkuvirtaan. Ilmasuihku on ilmavirta, joka muodostuu, kun se poistuu ilmakanavasta suureen tilavuuteen, jossa ei ole kiinteitä rajoja.

Jakauma ja muoto. Ilmasuihku koostuu useista vyöhykkeistä, joilla on erilaiset virtaustavat ja ilmannopeudet. Suurin käytännön kiinnostava alue on pääsivusto. Nopeus keskellä (nopeus keskiakselin ympäri) on kääntäen verrannollinen etäisyyteen diffuusorista tai venttiilistä, eli mitä kauempana hajottimesta, sitä pienempi ilmannopeus. Ilmasuihku on täysin kehittynyt pääalueella, ja täällä vallitsevat olosuhteet vaikuttavat ratkaisevasti koko huoneen virtauskuvioon.

Ilmasuihkun pääosa, kallistusnopeus. Ilmasuihkun muoto riippuu diffuusorin tai ilmanjakajan ulostulon muodosta. Pyöreät tai suorakaiteen muotoiset suuttimet muodostavat kompaktin kartion muotoisen ilmasuihkun. Jotta ilmasuihku olisi täysin tasainen, aukon on oltava yli kaksikymmentä kertaa sen korkeus tai huoneen leveys. Ilmapuhallinsuihkut saadaan kulkemalla täysin pyöreiden aukkojen läpi, joissa ilma voi levitä mihin tahansa suuntaan, kuten syöttöhajottimissa.

Riisi. 5. Erityyppiset ilmasuihkut

tuuletusverhon ilmanpoisto

nopeusprofiili. Ilman nopeus suihkun jokaisessa osassa voidaan laskea matemaattisesti. Nopeuden laskemiseksi tietyllä etäisyydellä diffuusorin/venttiilin ulostuloaukosta on tarpeen tietää ilmannopeus diffuusorin/venttiilin ulostulossa, sen muoto ja sen tuottaman ilmasuihkun tyyppi. Samalla tavalla voidaan tarkastella, kuinka nopeudet vaihtelevat kussakin suihkuprofiilissa.

Näitä laskelmia käyttämällä voidaan piirtää nopeuskäyrät koko suihkulle. Näin voidaan tunnistaa alueet, joilla on sama nopeus. Näitä alueita kutsutaan isoveleiksi (vakionopeusjuovat). Varmistamalla, että 0,2 m/s vastaava isovel on työalueen ulkopuolella, voit olla varma, että ilman nopeus ei ylitä tätä tasoa suoraan työalueella.

Riisi. 6. Erilaiset ilmasuihkut

Diffusorin kerroin. Hajotuskerroin on vakioarvo, joka riippuu diffuusorin tai venttiilin muodosta. Kerroin voidaan laskea teoreettisesti seuraavilla tekijöillä: ilmasuihkun liikemäärän hajoaminen ja supistuminen kohdassa, jossa se tulee huoneeseen, sekä diffuusorin tai venttiilin synnyttämän turbulenssin aste.

Käytännössä kerroin määritetään kullekin diffuusori- tai peltityypille mittaamalla ilman nopeus vähintään kahdeksassa pisteessä, jotka sijaitsevat eri etäisyyksillä hajottimesta/venttiilistä ja vähintään 30 cm:n etäisyydellä toisistaan. Nämä arvot piirretään sitten logaritmiselle, joka näyttää pääilmasuihkuosan mitatut arvot, joka puolestaan ​​antaa arvon vakiolle.

Diffuusorikerroin mahdollistaa ilmasuihkun nopeuden laskemisen sekä ilmasuihkun jakautumisen ja kulkureitin ennustamisen. Tämä kerroin eroaa K-tekijästä, jota käytetään syöttämään oikea arvo tuloilmaliittimestä tai iirispellistä lähtevän ilman määrälle. K-tekijä on kuvattu sivulla 390.

Kerrosvaikutus. Jos ilmanjakaja asennetaan riittävän lähelle tasaista pintaa (yleensä kattoa), lähtevä ilmasuihku taipuu sitä kohti ja pyrkii virtaamaan suoraan pinnan yli. Tämä vaikutus johtuu siitä, että suihkun ja pinnan välille muodostuu harvinaisuuksia, ja koska ilman sekoittumista pinnalta ei ole mahdollista, suihku poikkeaa sitä kohti. Tätä ilmiötä kutsutaan leviämisvaikutukseksi.

Riisi. 7. Peittävä vaikutus

Käytännön kokeet ovat osoittaneet, että hajottimen tai pellin yläreunan ja katon välinen etäisyys ei saa olla yli 30 cm, jotta lattiavaikutus syntyy. Levitysvaikutusta voidaan käyttää lisäämään kylmän ilmasuihkun kulkua kattoa pitkin ennen kuin se tulee työalueelle. Hajotuskerroin on hieman suurempi kerrosvaikutelman ilmetessä kuin vapaan ilmavirran tapahtuessa. On myös tärkeää tietää, miten hajotin tai venttiili on kiinnitetty, kun käytetään diffuusorikerrointa erilaisissa laskelmissa.

Ei-isoterminen ilmasuihku. Jakelu vaikeutuu, kun tuloilma on lämpimämpää tai kylmempää kuin sisäilma. Ilman tiheyserosta eri lämpötiloissa aiheutuva lämpöenergia saa kylmemmän ilmavirran siirtymään alaspäin (suihku uppoaa) ja lämpimämmän ilman liikkumaan ylöspäin (suihku kelluu).

Tämä tarkoittaa, että katon lähellä olevaan kylmäsuihkuun vaikuttaa kaksi eri voimaa: lattiavaikutus, joka yrittää painaa sitä kattoa vasten, ja lämpöenergia, joka pyrkii laskemaan sen alas lattiaan.

Tietyllä etäisyydellä diffuusorin tai venttiilin ulostuloaukosta lämpöenergia hallitsee ja ilmasuihku poikkeaa lopulta katosta.

Suihkun taipuma ja katkeamispiste voidaan laskea kaavoilla, jotka perustuvat lämpötilaeroihin, diffuusorin tai venttiilin ulostulon tyyppiin, ilmavirtaukseen jne.

Riisi. 8. Ilmasuihkun erotuspiste (Xm) ja taipuma (Y)

Tärkeät kriteerit ilmanvaihtoa laskettaessa. On tärkeää valita ja sijoittaa ilmanjakaja oikein. On myös tärkeää, että lämpötila ja ilman nopeus työskentelyalueella ovat hyväksyttäviä.

Etäisyys x 0 navasta pistorasiaan:

pyöreä suihku - x 0 = ;

· tasainen suihku - x 0 = . Missä?? 0 - reiän halkaisija tai suutin; ?? 0 - puolet litteän suuttimen korkeudesta.

Suihkun alkuosan pituus x n:

pyöreä - x n \u003d;

tasainen - x n = .

Aksiaalinen nopeus?? pääosassa etäisyydellä x suihkupylvästä:

pyöreä -?? = ;

tasainen -?? = .

Ilmavirta?? pääosassa etäisyydellä x suihkupylvästä:

pyöreä -?? = 4,36?? 0();

litteä (yksikköleveyssuutinta kohti) - ?? = 1,2?? 0 .

Pyöreän suihkun halkaisija pääosassa etäisyydellä x suihkun navasta:

Keskinopeus suihkun pääosassa:

pyöreä -?? = ;

tasainen -?? = .

Tasaisen suihkun korkeus:

4,8?? 0 ().

Oikea ilmannopeus työalueella. Useimmat ilmapäätelaitteet on lueteltu luettelossa spesifikaatiolla nimeltä heittopituus. Suihkun pituudella tarkoitetaan etäisyyttä diffuusorin tai venttiilin tuloaukosta ilmasuihkuosaan, jossa virtausytimen nopeus laskee tiettyyn arvoon, yleensä 0,2 m/s asti. Suihkun pituus on ilmoitettu ja mitattu metreinä.

Riisi. 9. "Suihkun pituus"

Ensimmäinen asia, joka on otettava huomioon ilmanjakojärjestelmiä suunniteltaessa, on se, miten vältetään liian suuria ilmavirtausnopeuksia työalueella. Mutta yleensä tämän suihkun heijastunut tai käänteinen virta tulee työalueelle: katso kuva 10.

Riisi. 10. Käännä ilmavirta seinään asennetulla diffuusorilla

Käänteinen ilmavirtausnopeus on noin 70 % pääilmasuihkun nopeudesta seinässä. Tämä tarkoittaa, että takaseinään asennettu diffuusori tai vaimennin, joka tuottaa ilmasuihkun, jonka loppunopeus on 0,2 m/s, aiheuttaa paluuvirtauksessa 0,14 m/s ilmanopeuden. Se vastaa mukavaa ilmanvaihtoa työalueella, jossa ilman nopeus ei saa ylittää 0,15 m/s.

Edellä kuvatun hajottimen tai venttiilin heittopituus on sama kuin huoneen pituus, ja tässä esimerkissä on erinomainen valinta. Seinään asennettavan diffuusorin hyväksyttävä heittopituus on 70-100 % huoneen pituudesta.

Ilmavirran tunkeutuva voima. Huoneen muoto voi vaikuttaa merkittävästi virtauksen kokoonpanoon. Kun ilmavirran poikkileikkaus on yli 40 % huoneen poikkileikkauksesta, huoneilman poistuminen virtaukseen lakkaa. Tämän seurauksena ilmasuihku alkaa sekoittaa omaa ilmaansa. Samanaikaisesti syötetyn ilman nopeuden lisääminen ei ratkaise ongelmaa, koska tunkeutumiskyky pysyy samana, vain ilmavirran ja ympäröivän ilman nopeus huoneessa kasvaa.

Siinä huoneen osassa, johon pääilmavirta ei pääse, alkaa ilmaantua muita ilmavirtoja, toissijaisia ​​pyörteitä. Jos huoneen pituus on kuitenkin alle kolme kertaa sen korkeus, voidaan olettaa, että ilmasuihku tunkeutuu huoneen päähän.

Riisi. 11. Toissijaiset pyörteet muodostuvat huoneen kauimmaiseen päähän, jonne ilmavirta ei pääse

Virta esteiden ympäri. Ilmasuihku, jos katossa on esteitä, kuten kattoja, lamppuja jne., jos ne sijaitsevat liian lähellä diffuusoria, voi poiketa ja pudota työalueelle. Siksi on tarpeen tietää, mikä etäisyys (A kaaviossa) tulee olla ilmansyöttölaitteen ja esteiden välillä ilmavirran vapaalle liikkeelle.

Riisi. 12. Vähimmäisetäisyys esteeseen

Useiden ilmanjakajien asennus. Jos yksi kattohajotin on tarkoitettu palvelemaan koko huonetta, se tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle katon keskustaa, eikä kokonaispinta-ala saa ylittää kuvassa 2 esitettyjä mittoja. 12.

Riisi. 12. Pieni huone, joka tuuletetaan yhdellä kattohajottimella

Jos huone on suuri, se on jaettava useisiin vyöhykkeisiin ja asetettava jokaiselle vyöhykkeelle diffuusori.

Riisi. 13. Suuri huone, jota tuuletetaan useilla kattohajottimilla

Useilla seinähajottimilla tuuletettu huone on myös jaettu useisiin vyöhykkeisiin. Vyöhykkeiden lukumäärä riippuu diffuusorien välisestä etäisyydestä, mikä riittää estämään häiriöitä keskenään. Jos kaksi ilmavirtaa sekoitetaan, saadaan yksi ilmavirta, jonka suihkupituus on pidempi.

Riisi. 14. Suuri huone, jota tuuletetaan useilla seinähajottimilla

Lämpimän ilman syöttö. Kattohajottimesta tuleva vaakasuora lämmin ilma lämmittää hyvin huoneet, joiden kattokorkeus on jopa 3,5 metriä, nostaen huonelämpötilaa 10-15°C.

Riisi. 15. Vaakasuuntainen kattohajotin

Erittäin korkeissa tiloissa tuloilma on kuitenkin suunnattava pystysuoraan alaspäin, jos sitä käytetään myös tilan lämmitykseen. Jos lämpötilaero ei ole yli 10°C, ilmasuihkun tulee pudota noin 1 metriin lattiasta, jotta lämpötila työskentelyalueella muuttuu mukavaksi.

Riisi. 16. Pystysuuntainen kattohajotin

Kylmän ilman syöttö. Jos kattoa pitkin syötettävä ilma on kylmempää kuin huoneen ilma, on tärkeää, että ilman nopeus on riittävän suuri, jotta se tarttuu kattoon. Jos sen nopeus on liian alhainen, on olemassa vaara, että lämpöenergia saattaa ohjata ilmasuihkun alas lattialle liian aikaisin.

Tietyllä etäisyydellä ilmaa syöttävästä hajottimesta ilmasuihku joka tapauksessa irtoaa katosta ja poikkeaa alaspäin. Tämä taipuma tapahtuu nopeammin ilmasuihkulla, joka on alle huoneenlämpötilan, ja siksi suihkun pituus on tässä tapauksessa lyhyempi.

Riisi. 17. Isotermisten ja ei-isotermisten suihkujen pituuden ero

Ilmasuihkun tulee kulkea vähintään 60 % huoneen syvyydestä ennen kuin se poistuu katosta. Ilman maksiminopeus työskentelyalueella on siten lähes sama kuin isotermisessä ilmansyötössä.

Kun tuloilman lämpötila on alhaisempi kuin huoneen lämpötila, huoneen ilma jäähtyy jossain määrin. Hyväksyttävä jäähdytystaso (eli maksimijäähdytysteho) riippuu työalueen ilmannopeuden vaatimuksista, etäisyydestä hajottimesta, jolla ilmasuihku eroaa katosta, sekä diffuusorin tyypistä ja sen sijainti.

Yleensä suurempi jäähdytysaste saavutetaan käyttämällä kattohajotinta seinähajottimen sijaan. Tämä johtuu siitä, että kattohajotin hajauttaa ilmaa kaikkiin suuntiin ja siksi kestää vähemmän aikaa sekoittua ympäröivään ilmaan ja tasata lämpötilaa.

Oikea ilmanhajottimen valinta. Hajottimet voidaan asentaa joko kattoon tai seinään. Ne on usein varustettu suuttimilla tai rei'itetty helpottamaan ympäröivän ilman sekoittumista ilmavirtaan.

Suutinhajottimet ovat joustavimpia laitteita, koska ne mahdollistavat jokaisen suuttimen yksilöllisen säätämisen. Ne ovat ihanteellisia tuloilman lämpötiloihin, jotka ovat selvästi huoneenlämpötilan alapuolella, varsinkin jos ne asennetaan kattoon. Jakokuviota voidaan muuttaa kääntämällä suuttimia eri suuntiin.

Rei'itetyillä diffuusereilla on positiivinen vaikutus silloin, kun ilmasuihkun lämpötila on merkittävästi alhaisempi kuin ympäristön lämpötila. Ne eivät ole yhtä joustavia kuin suutinhajottimet, mutta suojaamalla tuloilmavirtaa eri suuntiin, jakokuviota voidaan muuttaa.

Seinäritilillä on pitkä suihkupituus. Niillä on rajoitettu kyky muuttaa jakelukuviota, eivätkä ne sovellu hyvin tuloilman lämpötiloihin, jotka ovat selvästi ympäristön lämpötilan alapuolella.

Johtopäätös

Joten ilmasuihku on ilmanvaihtolaitteiden toiminnan pääelementti. Tässä työssä tarkasteltiin ilmanvaihtotyyppejä ja niiden varusteita, ilmasuihkujen muotoja ja niiden lajikkeita. Erityistä huomiota kiinnitettiin ilmasuihkujen käyttöön. Tässä lopuksi voit laajentaa niitä.

Jo muinaisina aikoina ihmiset purjehtivat ensin, ja tuuli kantoi heidän veneensä vedessä tai rekiä jään ja lumen läpi. Sen jälkeen ilmavirrat ovat kuitenkin löytäneet niin paljon työtä, että se kannattaa mainita erikseen. Laivat purjehtivat tähän päivään asti. Ne kelluvat joissa, järvissä ja jopa valtamerissä. Tämän kuljetustavan kiistattomat edut ovat puhtaus ja hiljaisuus (bensiinitahrat eivät jää veteen eikä moottori pidä ääntä), eikä sinun tarvitse ostaa bensiiniä. Urheilijat sen sijaan purjehtivat paitsi veneillä, myös vain laudoilla.

Muut urheilijat käyttävät ilmavirtoja vapaaseen lentoon.

Ilmaa käytetään myös täysin maallisiin töihin. Ennen vanhaan tuuli käänsi tuulimyllyn siivet. Nyt myllynkivien tilalle on asennettu sähkögeneraattori, joka muuntaa tuulienergian sähköenergiaksi - tuulivoimala on osoittautunut.

Puhuimme vain luonnollisista ilmavirroista - tuulista. Mutta voit myös luoda tuulta keinotekoisesti. Yksinkertaisin asia on puhaltaa.

Tuuli syntyy, kun ilmanpaineessa on ero: yhdessä paikassa paine on korkeampi, toisessa alhaisempi, ilma alkaa liikkua korkean paineen puolelta matalan puolelle. Tämä tarkoittaa, että jos pumppaamme ilmaa jostain (luomme matalan paineen), ilma ryntää sinne välittömästi joka puolelta. Jos päinvastoin luomme korkean paineen jonnekin, ilma ryntää sieltä ulos. Jätetään nyt ilma vain yhteen suuntaan vapauteen - kapean putken kautta. Putkessa alkaa puhaltaa erittäin kova tuuli. Kun sinun on tyhjennettävä ilmapatja, kiinnitä huomiota siihen, kuinka paljon ilmaa puhalletaan ulos venttiilin kautta!

Tällaisia ​​keinotuulia käytetään esimerkiksi pneumaattisessa postissa (lentopostissa).

Otetaan nyt putki ja luodaan alennettu ilmanpaine toiseen päähän. Ulkopuolelta tuleva ilma syöksyy välittömästi putkeen ja vangitsee kaikki kevyet esineet matkan varrella. Meillä on pölynimuri.

Jauhoja ladattaessa käytetään samaa pölynimurin periaatetta. Sitä ei kaadeta, vaan se yksinkertaisesti imetään ulos autosta varastoon ja takaisin. Muuten, jauhot jauhetaan myös tuulen avulla, koska jyvät ovat melko kevyitä.

Ilmasuihkun käyttö kaivosteollisuudessa. Tuuletussuihku voi kulkiessaan kaikkien kaivostöiden läpi kuljettaa huomattavan määrän matalapotentiaalista lämpöenergiaa, joka kaivostoiminnan tuuletuksen jälkeen vapautuu ilmakehään. Kaivosten tuuletussuihkun energiapotentiaalin käytöllä, riippuen ilmanvaihtojärjestelmästä, kivien luonnollisesta lämpötilasta ja kaivosyrityksen etäisyydestä teollisesta infrastruktuurista, voi olla erilaisia ​​taloudellisen tehokkuuden ja ympäristövaikutusten indikaattoreita.

Ja tässä on toinen esimerkki ilmasuihkun käytöstä. Plasmapoltin on moderni metallinleikkauslaite (vaikka se keksittiin 1900-luvulla), se käyttää työssään ilmaa (tai mitä tahansa plasmaa muodostavaa kaasua). Ilma (Air) tai muu plasmaa muodostava kaasu (kaasuseos), joka on kulkenut elektrodikokoonpanon ja pyörremekanismin sisällä olevan kanavan läpi, muodostaa pyörrevirtauksen, joka pyörii plasmapoltinelektrodin pituusakselia pitkin ja poistuu suutinkanavan kautta. geometrisesti koaksiaalinen sen kanssa.

Viitteet

1. E.S. Laptev. Hydrauliikan ja aerodynamiikan perusteet. Almaty, 2016.

2. N.N. Beljajev, P.B. Mashikhina. Ilmasuihkujen käyttö haihdutusprosessin tehostamiseksi.

3. Artikkeli "Maan ilmakuori" Ispolzovanije_vetra.html.

4. Artikkeli "Ilmavirtauksen pyörteitteiden käyttö tuuliturbiinien tehokkuuden parantamiseksi". http://vikidalka.ru/2-196929.html.

5. Artikkeli "Ilmavirrat". http://ru-ecology.info/term/19749/.

6. Artikkeli "Tulevaisuuden kombinaatit. Ilmasuihkun käyttö. http://svistun.info/zemledelie/211.

7. Staroverov I.G. Teollisuus-, asuin- ja julkisten rakennusten ja rakenteiden suunnittelijan käsikirja. Ilmalämmitys keskitetyllä ilmansyötöllä ilmasuihkujen yhdensuuntaisella suunnalla. Ilmalämmitys tiivistetyllä ilmansyötöllä ilmasuihkujen puhallinsuunnalla.

8. Artikkeli "Ilmasuihkujen teoria". Vecotech. http://vecotech.com.ua/podbor-e-montazh-dimohodov/666.html.

9. Artikkeli "Ilma-plasma-metallinleikkauslaitteistojen plasmapolttimen sisäinen rakenne ja toimintaperiaate." http://www.spektrplus.ru/d_plazm.htm.

Isännöi Allbest.ru:ssa

...

Samanlaisia ​​asiakirjoja

Kuvaus ilmakatkaisijoiden suunnittelusta. Ilmakatkaisijan sulkuventtiili ja sähköpneumaattinen piiri. Valokaarisammutusprosessin periaate, sammutuskammioiden tyypit, ilmanvaihtojärjestelmä. Erottimien nimittäminen ilmakatkaisimiin.

laboratoriotyö, lisätty 17.10.2013


Yleistä tietoa ilmalinjoista, niiden tukityypeistä. Raidejohtimien eristeiden käsite ja luokitus. Reitin asettamisprosessin ominaisuudet, johtojen ja kaapeleiden asennus. Ilmajohtojen kunnossapidon ominaisuudet 1000 V asti.

lukukausityö, lisätty 12.5.2010


Ilmajohto - laite sähkön siirtämiseksi johtojen kautta. Tukien, eristeiden, johtojen rakenteet. Ilmajohtojen korjauksen ja maadoituksen ominaisuudet. Ilmajohtojen asennus, korjaus, huolto.

opinnäytetyö, lisätty 10.6.2011


Ilmalähteestä toimivat lämpöpumput, niiden toimintaperiaate. Pääasiallinen työsuunnitelma. Lämmitysjärjestelmän organisointi. Ilmalämpöpumppujen markkinat Pohjoismaissa. Ilmapumppujen energiatehokkuuden parantaminen.

lukukausityö, lisätty 1.6.2015


Operatiivisen lähetysvalvonnan järjestäminen Khakassin RDU:n toiminta-alueella. Menetelmät ilmajohtojen vaurioiden poistamiseksi. Lineaaristen kaapelirakenteiden nykyinen korjaus. Ympäristöpolitiikan periaatteet. Divisioonan sijoitustoiminta.

harjoitusraportti, lisätty 16.9.2014


Ilmakatkaisijoiden käsite ja yleiset ominaisuudet, niiden käyttö voimajärjestelmissä. Kaavio kondensaattoreiden ja shunttivastusten kytkemiseksi päälle. Ilmakytkimien sarja. Laitteen vianmääritys, tarkastus- ja huoltomenettely.

tiivistelmä, lisätty 11.1.2012


Kaasuissa esiintyvien erilaisten isoprosessien tutkimus. CP/CV:n kokeellinen määritys ilmalle. Eri tiloihin siirtyvän kaasun massan laskeminen. Isotermisten prosessien kulku, kaasun tilan määritys termodynaamisena systeeminä.

testi, lisätty 17.11.2010


Johtojen ja kaapeleiden ripustamiseen ja eristämiseen tarkoitettujen laitteiden tutkimus ilmajohtimien tai ilmajohtojen tukiin. Ripustuseristeiden rakentaminen. Kuvaukset holkki-, tappi- ja johtoeristimistä. Levyeristeiden koostumus.

esitys, lisätty 20.4.2017


Selvitys ilma-, kaapeli- ja johtimien rakentavasta järjestelystä. Sallittujen jännitehäviömäärien analyysi. Sähköverkkojen laskenta taloudellisen virrantiheyden mukaan. Yleiskatsaus kaapelilinjojen asennusmenetelmiin. Tuet ilmajohtoihin.

esitys, lisätty 25.8.2013


Ilmajohtojen luokitus: jänniteluokan, suunnittelun, tarkoituksen ja suojausolosuhteiden mukaan. Laske sähkökuormat ja maksimi päivä- ja iltateho. Tehomuuntajan valinta TP-10/0,4 kV.

Toivottavasti Trenina

Ilmasuihkun muodostuminen äänen ääntämishäiriöiden voittamiseksi

Hengityslaitteen päätarkoitus on kaasunvaihdon toteuttaminen, eli hapen toimittaminen kehon kudoksiin ja hiilidioksidin poistaminen niistä. Ja tämä vaihto tapahtuu keuhkoissa tapahtuvan ilman säännöllisen uusiutumisen vuoksi, mikä tapahtuu hengitysvaiheiden - sisään- ja uloshengityksen - vuorottelun aikana.

Hengitystä on kolme päätyyppiä:

Klavicular

Rib (rintakehä)

Diafragmaattinen (vatsa)

Klavicular-hengityksellä olkavyö ja ylemmät kylkiluut kohoavat ja pääasiassa rintakehän yläosa laajenee.

Rinnassa (rintakehä) rintakehä laajenee eteenpäin ja sivuille.

Palleahengityksessä pallea laskeutuu ja kasvattaa pääasiassa rintakehän alaosaa; vatsan seinämä työntyy esiin.

Puhtaita hengitystyyppejä ei itse asiassa havaita. Kaikessa hengityksessä pallea on aktiivinen enemmän tai vähemmän. Siksi käytännössä voidaan puhua vain pääosin näppäin-, pääosin vatsa- tai clavicular-hengityksestä.

Hengitystyypit riippuvat sukupuolesta, iästä, ammatista.

Siten naisilla havaitaan useammin rintatyyppistä hengitystä, miehillä - vatsatyyppistä, ruumiillisten työntekijöiden vatsatyyppistä hengitystä vallitsee, toimistotyötä ja yleensä istuvaa työtä tekevillä henkilöillä - rintatyyppi.

Lapsilla on yleensä sekahengitystyyppi, eli keskimmäinen hengitys vatsan ja rintakehän välissä.

Syvällä tai täydellä hengityksellä yhdistetään kolme hengitystyyppiä - solisluun, rintakehän, vatsan hengitys.

1 minuutin sisällä tapahtuu 16-20 täydellistä hengitysliikettä (sisään- ja uloshengitys).

Sisäänhengityksen kesto on lähes yhtä suuri kuin uloshengityksen kesto (hengitysajan suhde uloshengitysaikaan on noin 1:1,25).

Tämä on elämälle välttämätön fysiologinen hengitys.

Mutta jotta lapsi voisi alkaa puhua, hänen on hallittava erityinen hengitystyyppi - puhe-hengitys.

Tämä termi viittaa puhuvan henkilön kykyyn hengittää riittävän syvään oikea-aikaisesti ja rationaalisesti käyttää ilmaa uloshengityksen aikana. Esimerkki: (meidän Tanyamme).

Puhehengitys on kuulostavan puheen perusta, äänien, äänien muodostumisen lähde. Se tarjoaa normaalin äänenmuodostuksen, auttaa tarkkailemaan taukoja oikein, ylläpitämään puheen sujuvuutta, muuttamaan äänenvoimakkuutta, käyttämään puhemelodiaa.

Puhehengityksen kehittyminen lapsella alkaa jo 6 kuukauden iässä, hengityselimiä valmistellaan äänireaktioiden toteuttamiseen ja valmistuu 10-vuotiaana.

Puhehengityksen muodostumiseen kuuluu muun muassa ilmavirran tuottaminen. Ilmasuihkun kehittämistä pidetään yhtenä välttämättömistä ja merkittävistä ehdoista äänien asettamisessa. Työ ilmavirran kasvattamiseksi alkaa oikean ääntämisen muodostumisen valmisteluvaiheessa sekä foneemisen kuulon ja artikulaatiomotoristen taitojen kehittämisessä. (välilehti 1)

Puheterapiatyön järjestelmä ilmasuihkun muodostusta valmistelevassa vaiheessa perustuu seuraavien pääoppositioiden kehittymiseen dyslaliaa sairastavalla lapsella (taulukko 2).

Tiedetään, että äänet lausutaan uloshengitysvaiheessa. Yleensä okklusiiviset plosiivit ja okklusiiviset frikatiiviset konsonantit lausutaan pian, ilmavirta on heikko. Sonor- ja slot-äänet vaativat vahvan ja pitkäkestoisen ilmasuihkun.

Useimpien myöhäisen ontogenian äänien ääntäminen vaatii suunnatun ilmasuihkun.

Puheterapian ohjeet toimivat äänen ääntämisen muodostumisen valmisteluvaiheessa.

Valmisteluvaihe

Korjausohjeet 1 Foneemisen kuulon muodostuminen

2. Puhehengityksen muodostuminen

3. Artikulatorisen motiliteetin muodostuminen

Ilmasuihkun muodostumisen aikana syntyneet vastakohdat

ilmasuihku

(kun kuuluu sihiseviä ääniä) Kapea

(kun lausutaan sihisevä ääni kylmä

(kun kuuluu viheltäviä ääniä)

Heikko vahva

Hajallaan suuntautuva

b] Ilmasuihkun kolme pääsuuntaa:

1) ilmasuihku suunnataan suoraan kielen keskelle. Tämä on tyypillistä useimpien äänten ääntämiselle; labiaaliset (V, V, F, F, posterior lingual (K, K. G, G. X, X), anterior lingual (T, T, D, D, vihellys (S, S, Z, Z, C))

2) ilmasuihku suunnataan ylöspäin kielen keskeltä. Tämä on tyypillistä sihisevien (Ш,Ж,Ш,Ч) äänten ja vibranttien (Р, Р) ääntämiselle.

3) ilmavirta suuntautuu kielen sivureunoja pitkin, mikä on tyypillistä sulkemis- ohitusäänien (L, L) ääntämiselle.

Puheterapiatyössä käytetään lueteltujen suuontelon ilmavirran kulkusuuntien mukaisesti seuraavia harjoituksia:

1. "Puhauta lumihiutaleet mäeltä." "Rangaa tuhma kieltä." "Ura".

2. "temppuja".

3. "Suossa on metsästäjä"

Ilmasuihkun kehittäminen voidaan suorittaa ennen nivelvoimistelua tai samanaikaisesti nivelvoimistelun kanssa. Koska posket, huulet, kieli osallistuvat aktiivisesti ilmasuihkun muodostukseen.

Artikulaatioharjoitukset uloshengityksen yhteydessä:

"intiaanit". Kun hengität, lausu "Bl-bl-bl".

"Rangaiskaa tuhma kieltä." Kun hengität, lausu "Pya-pya-pya".

"Konekivääri" Uloshengityksen yhteydessä se lausutaan "T-t-t".

"Moottori". Kun hengität, lausu "Rrr".

"Kuoriainen" Uloshengityksen yhteydessä se lausutaan "F-zh-zh".

Ilmasuihkun koulutuksen puheterapiatyössä pääsuunnat voidaan erottaa:

1. Puhallus suljetuilla huulilla.

2. Puhallus putkella ojennettujen huulten läpi.

4. Puhalla kieleen.

Katsotaanpa tarkemmin jokaista suuntaa.

1. Puhallus suljetuilla huulilla. Poskien lihasten vahvistamiseksi seuraavia harjoituksia voidaan pitää valmistavina:

* "Täytä kaksi ilmapalloa" Täytä posket ja pidä niissä ilmaa.

* "Rolling balls" Posket puhalletaan yksitellen.

* "Ohut". Vedä posket sisään suljetuilla huulilla ja suu hieman auki.

* "Puhallus putkella ojennettujen huulten läpi." Suun pyöreän lihaksen jännitys.

Puhaltamatta poskia ulos, puhalla lähekkäin olevien ja hieman eteenpäin työntyneiden huulten läpi muodostaen pyöreän "ikkunan" keskelle.

Puhalla pois kaikki pehmeät esineet (vanupallo, paperilumihiutale jne.) suuhun nostetusta kämmenestä. Puhalla langaan sidottu vanupala. Voit puhaltaa alhaalta ylöspäin voikukan pehmusteille, yritä pitää ne ilmassa pidempään.

Puhalla purjeveneeseen, lautasliinaan, lehtiin, tuuliviiriin jne.

Puhalla pöydällä makaavaan kynään niin, että se rullaa (kuusikulmainen)

Kynttilän sammuttaminen.

Ilmapallot, kumiset lelut.

Saippuakuplien puhallus.

Räjähdys pilleillä. Hooters, piiput, huuliharppu.

Kilpailemassa vedessä paperiveneiden, selluloidisten lelujen läpi, esimerkiksi "kalojen" puhaltamista. Lapsille tarjotaan vuorotellen puhaltaa kevyille leluille vesialtaassa.

Puhalla voimakkaasti veteen, kunnes se roiskuu.

Voit venyttää langat vaakasuoraan ja sitoa vaaleita paperilintuja, perhosia, sudenkorentoja pystysuunnassa roikkuviin lankoihin.

Puhallus - rullaa vaaleiden puisten tai selluloidipallojen uraa pitkin.

3. Puhalla hymyillen venytettyjen huulten läpi.

* "Potkuri" Muodostaa kapea rako huulten väliin vedettynä yhteen kevyesti hymyillen. Suun kulmat painetaan hampaita vasten. Tähän aukkoon suuntautuva ilmavirta lapsi leikkaa etusormen liikkeet puolelta toiselle. Jos rako on muodostettu oikein ja suihku on riittävän voimakas, kuuluu sormen leikkaamasta ilmasta tuleva ääni selvästi.

* Muodostaa kapea rako huulten väliin vedettynä yhteen kevyesti hymyillen. Lapselle tarjotaan laita leveä kielen kärki huulten väliin. Puhalla kielesi kärkeen.

* Muodostaa kapea rako huulten väliin vedettynä yhteen kevyesti hymyillen. "Läksuta" kieltä huulillasi ja hengitä ulos py-py-py ääniä.

4. Puhallus kielelle.

* Kielen keskelle sen etureunaa pitkin "tee polku" - laita tulitikku, jonka pää on leikattu ja anna tuulen puhaltaa paperilehdistä.

* Pidä kieltä leveänä ylähampaiden takana ja puhaltaa sen kärkeen. Ohjeet: "Hymyile. Näytä minulle hampaasi. Pidä kielesi leveänä ylhäältä. Tunnetko tuulen? Puhalla samalla tavalla vielä kerran. Tunne kuinka puhaltelen! Voit käyttää peiliä, jotta lapsi näkee kielensä asennon.

* Laita leveä kieli alahuulelle. Rullaa kielen reunat niin, että muodostuu ura. Helppo puhaltaa uran läpi.

* "Paikaa lumihiutaleet mäeltä"

Hymy. Näytä minulle hampaasi. Avaat suusi. Pidä kielesi kärkeä alempien hampaiden takana.

Nosta kielesi ylös. Puhalla kielellesi.

Ilmasuihkun muodostusta koskevan korjaavan työn prosessissa on tärkeää noudattaa seuraavia metodologisia suosituksia.

* Harjoitukset suoritetaan hyvin ilmastoidussa tilassa.

* Harjoitukset on parempi suorittaa seisten, kehon vapaassa asennossa avaruudessa. Rintakehä on laajentunut. Seuraa asentoasi.

* Huomio kiinnitetään siihen, että lapsi hengittää syvään ja rauhallisesti nenän kautta. Suun kautta uloshengityksen tulee olla helppoa, tasaista, ilman jännitystä.

* Tarkkaile ilmasuihkun suunnan tarkkuutta.

* Lyhytkestoiset harjoitukset (30 sekunnista 1,5 minuuttiin). Keuhkojen hyperventilaatio johtaa runsaaseen hapen saantiin aivokuoreen, minkä seurauksena voi esiintyä huimausta.

* Harjoitusten määrän ja tahdin annostus. Intensiivinen puhallus suoritetaan enintään 5 kertaa 1 istunnossa muutaman sekunnin sisällä.

* Älä turvota poskiasi.

* Älä pidä uloshengitettyä ilmaa. Voit pitää posket käsilläsi käyttääksesi kosketusohjausta.

* Alkuvaiheessa voit käyttää peiliä visuaalisen ohjauksen houkuttelemiseksi.

* Uloshengitetyn ilmavirran hallinta tapahtuu lapsen suuhun tuodulla vanupuikolla: jos harjoitus suoritetaan oikein. Puuvilla taipuu.

* Harjoituksia voi suorittaa tilin alla.

Riisi. 49. Ilmasuihku pyöreän putken päästä.

Kuvassa Kuvassa 49 on esitetty sylinterimäisen putken avoimesta päästä virtaavan ilmasuihkun rakenne. Suihku laajenee poistuessaan reiästä. Mittaukset osoittavat, että siirtyessämme pois reiästä laajenevan virtauksen nopeus pienenee ja kaasumaisten epäpuhtauksien lämpötila ja pitoisuus muuttuvat tapauksissa, joissa huoneen ilman lämpötila ja samojen kaasujen pitoisuus siinä poikkeavat alkuperäisestä. jotka kuvaavat suihkua. Suihkun laajeneminen, nopeuden lasku sekä lämpötilan ja epäpuhtauksien pitoisuuden muutos johtuvat siitä, että syöttösuihku imeytyy virtaukseen (imeytyy sisään) ympäröivän ilman vaikutuksesta. Sekoitus alkaa ulkorajoista ja tunkeutuu vähitellen suihkun syvyyteen. Tämän seurauksena suihkun pituudelle muodostuu kaksi osaa - ensimmäinen ja pääosa. Alkuosassa, jossa huoneesta tulevat ilmamassat eivät ole vielä ehtineet sekoittua täysin suihkun kanssa, säilytetään kartion muotoinen ydin (varjostamaton osa kuvassa 49) virtauksen alkuparametreineen. Suihkun pääosassa ydin on jo kokonaan huuhtoutunut pois.

Nämä suihkurakenteen ominaisuudet ovat hygienian kannalta erittäin tärkeitä. Jos työntekijän pää menee tuloilmasuihkun alkuosaan, hän hengittää puhdasta ilmaa, vaikka huoneen ilmakehä olisi merkittävästi saastunut.

Se, että epäpuhtauksien pitoisuus ja lämpötila suihkun alku-, mutta myös pääosassa voi poiketa vastaavista ympäristössä, mahdollistaa syöttösuihkun käytön kokonaisuutena rajatun vyöhykkeen luomiseen. puhtaampaa ilmaa kuin huoneessa ja hygieniavaatimuksista riippuen lämpimämpää (kylmissä tiloissa) tai kylmempää (kuumissa liikkeissä).

On todettu, että suihkun alkuosan laajenemiskulma riippuu tulosuuttimen muodosta. Pienin kulma on silloin, kun ilma virtaa ulos sylinterimäisen putken avoimesta osasta. Jos otetaan erimuotoinen reikä, ja myös jos reikä on varustettu arinalla tai muulla suihkun virtausta häiritsevällä laitteella, laajenemiskulma kasvaa ja ilmavirtaukset suihkua pitkin pienenevät nopeammin, koska ympäröivän ilman sekoittuminen on voimakkaampaa. Tässä tapauksessa alkuosaa, suihkun puhtainta aluetta, lyhennetään vastaavasti. Suihkun alkuosan laajenemiskulman lisäykseen turvaudutaan, jos on tarpeen lisätä suihkun puhaltaman alueen pinta-alaa. Suihkun pääosan laajenemiskulma on käytännössä riippumaton tulosuuttimen muodosta ja on kaikissa tapauksissa suunnilleen 22°.

Syöttösuihkulle tyypillinen ominaisuus on sen kantama. Suihkun nopeus, vaikka se pienenee etäisyyden myötä tuloaukosta, voi silti tuntua huomattavilta etäisyyksiltä. Tässä tapauksessa nopeuden lasku on sitä hitaampaa kuin (ceteris paribus), mitä suurempi reikä on.

Tulosuihkun kantama on positiivinen ominaisuus niissä tapauksissa, joissa hygieniatehtävä edellyttää ilmavirran puhaltamista kehoon merkittävän etäisyyden päässä työntekijästä tuloaukosta. Aluetta käytetään myös ilmaverhon asennuksessa ja tapauksissa, joissa suihku voi ohjata saastuneen ilman virtauksen poistoilman tuloaukon toiminta-alueelle.

Jos on tarpeen välttää epämiellyttävän räjähdyksen tunne, esimerkiksi yleisilmanvaihtoa asennettaessa, niillä on taipumus pienentää kantamaa ja päästää ilmaa alhaisilla nopeuksilla, jotta saavutetaan sallittu liikkuvuus (0,2-0,5 m / s) työpaikalla . Alkunopeuden ja virtauksen hajaantumisen nopea aleneminen voidaan saavuttaa käyttämällä erityisiä ilmanjakolaitteita. Syöttösuihkun lämpötila vaikuttaa syöttösuihkun etenemisolosuhteisiin. Jos suihkun ja ympäristön lämpötila on sama, suihkun akseli on suoraviivainen. Jos suihkuilma on lämpimämpää kuin huoneilma, niin suihkun akseli taipuu ylöspäin ja kun suihkuilman lämpötila on alhaisempi kuin huoneessa, suihkuakseli kaartaa alaspäin.

Esitetyt määräykset viittaavat niin sanottuun vapaaseen suihkuun, joka virtaa rajoittamattomaan tilaan, eli käytännössä etenee kauas huoneen koteloista. Jos laajeneva suihku koskettaa seinän, katon tai lattian pintaa, se "tarttuu" tähän pintaan. Suihkun rakenne muuttuu tässä tapauksessa - se alkaa laajentua yksipuolisesti ja sen kantama kasvaa.

Pyörteisten vapaiden suihkujen liikettä säätelevät peruslait ovat samat kuin rajoitetuilla virtauksilla. Niiden liikettä kuvataan yhtälöillä (VI, 19), niihin vaikuttavat myös molekyyli- ja turbulenttiset jännitykset, sykkivät nopeudet. Kiinteiden rajojen puuttuminen määrää kuitenkin myös joukon niiden ominaisuuksia.
Kuvassa Kuva 44 esittää kaavion vapaasta suihkusta.

Vapaan suihkun aloituspistettä kutsutaan suihkun napaksi. Käytännössä suihkun alkupoikkileikkauksella on kuitenkin aina joitain mittoja. Tässä tapauksessa suihkun napa määritellään suihkun ulkorajojen leikkauspisteeksi.
Kun ilmavirta poistuu alkuosuudesta AB (katso kuva 44), suihkut erottuvat sen reunasta, jolloin muodostuu laajeneva turbulentti rajakerros A "AC B B". Sen sisärajojen AS ja BS välissä on vakionopeuksien ydin, jonka sisällä pituussuuntaiset nopeudet pysyvät vakioina (kuva 45) ja yhtä suuria kuin alkuleikkauksen keskinopeus.

Pituusnopeuksilla vapaassa suihkussa on maksimiarvo sen akselilla, ja se pienenee nollaan ulkorajalla. Myös nopeuksien absoluuttiset arvot pienenevät etäisyyden myötä alkuleikkauksesta.
Erittäin tärkeä vapaiden suihkujen ominaisuus on paineen pysyvyys koko suihkun tilavuudessa ja sen yhtäläisyys suihkun ulkopuolisen ilmanpaineen kanssa.
Suihkun keskiydintä, jonka jokaisen poikkileikkauksen läpi kulkee sama määrä ilmaa aikayksikköä kohti, yhtä paljon kuin alkuosassa, kutsutaan vakiomassaiseksi ytimeksi.
Vakiomassaisen ytimen ja suihkun ulkorajan välisen tilan valtaavat kiinnittyneet massat, jotka vakiomassaisen ytimen kuljettaa pois ja jotka liikkuvat samaan suuntaan muodostaen kiinteän osan vapaata suihkua. Kiinnittyneiden massojen tilavuus kasvaa liikkeen suunnassa. Lisätyillä massoilla on tärkeä rooli vapaan suihkun ja ympäristön välisessä massanvaihdossa, koska ne ovat "välittäjä" sydämen puhtaan ilman ja saastuneen ilman välillä, jossa vapaa suihku etenee. Tämä vaihto tapahtuu poikittaisten sykkivien nopeuskomponenttien läsnäolon seurauksena vapaan suihkun ulkorajalla.
V. N. Voronin suoritti laajat tutkimukset vapaista suihkuista kaivostoiminnassa. Vapaan suihkun kantama V. N. Voroninin mukaan on yhtä suuri
(VI.39);
missä S on työstön poikkileikkauspinta-ala;
b on suurin etäisyys ilmaa syöttävän työmaan seinästä (tai tuuletusputkesta) työmaan seinään, johon vapaa suihku etenee;
a on suihkurakenteen kerroin 0,06–0,08. Ilmankulutus pyöreän suihkun pääosan mielivaltaisessa osassa, erotettuna etäisyyden päässä X ulostulosta, jonka säde on R0, on yhtä suuri kuin
(VI.40)
jossa (Q0 on ilman virtausnopeus alkuosassa.
Suurin kaavalla (VI.34) määritetty turbulenttisten pulsaatioiden intensiteetti suihkun pääosassa havaitaan 0,2–0,5 etäisyydellä suihkun säteestä. Turbulenssin intensiteetti kasvaa suihkua pitkin, kun taas pulsaatiotaajuus pienenee. Suurimmat pyörteet havaitaan suihkun aksiaalisessa osassa. Ominaista on sekoitusreitin pysyvyys suihkun poikkileikkauksessa ja suhteellisuus sen etäisyyteen suusta. Suihkun pyörittäminen lisää merkittävästi sekoitusreittiä ja siten sen sekoituskapasiteettia.
Vapaasuihkuilla on suuri merkitys kaivoksen ilmanvaihdossa: ne toimivat kammiomuotoisissa työstöissä, puhaltimilla tuuletettujen umpikujien pohjareikätiloissa, asennuskehysten välisissä tiloissa jne.