ЭГД-течения в симметричной системе электродов, страница 2


На рис.  приведены карты линий уровня скоростей и сил ЭГД-течений в несимметричной - Н (провод-пдоскость) и симметричной - С (провод-провод) системах. Для удобства сравнения на картах линий уровня приведена лишь верхняя половина встречных симметричных течений. В данном случае плоскость раздела встречных течений несколько смещена относительно середины МЭП и лежит на уровне 0,65.  Одновременно на карту линий уровня нанесено вектроное поле ускорений. ( рис. ) На рис.  приведены карты линий уровня сил. На рисунках видна зонная структура течений, как в несимметричном, так и в симметричном случаях. В зоне ускорения векторы сил направлены по ходу течения вдоль оси X., в зоне торможения против течения. В области центральной струи линии равного уровня скорости вытянуты в направления течения.  Как видно из рис.    в серединной части центральной струи происходит изменение направления действующих сил на обратное течению. В несимметричном течении изменение направления сил происходит прктически в середине межэлектродного промежутка, на уровне центров завихрений течения. Области ускорения и торможения симмеричны относительно середины МЭП, и имеют форму, близкую к треугольной. В области ускорения вершина треугольника направлена по ходу течения, в области торможения в противоположную сторону. Максимум торможения  отстоит от поверхности плоского электрода и лежит на уровне 0,85. Раздвоение центральной струи происходит на том же уровне. После раздвоения центральная струя отражается от поверхности противоэлектрода под острым углом. В начальной области боковых струй действующая сила имеет составляющую вдоль направления течения, жидкость в боковых струях испытывает небольшое ускорение. Это хорошо видно на рис.


   В симметричном течении картина иная. Центральная струя встречного ЭГД-течения несколько короче. Раздвоение на боковые струи происходит на уровне 0,3-0,4. Напротив электрода по ходу течения появляется область нулевой скорости, имеющая круглую форму ( см. рис.  ). По картам линий уровны ускорений видно, что область  сил торможения значительно шире в направлении перпендикулярном оси X и сушественно размыта. Имеется два максимума торможения, смещенных относительно оси X.

    Для детального анализа структуры боковых струй на рис.   приведены карта линий уровня скорости боковой струи и поверхностный график проекции силы на направление движение жидкости, исследованные с повышенным разрешением.  Направлене оси У  на графиках обозначено стрелкой. Уровень 0 соответствует середине МЭП. Электроды лежат за пределами графика. Стрелками показано вектроное поле ускорений. Поверхностный график для нагляднояти построен с обратным знаком. Из рис. видно, что в середине МЭП имеется область нулевой скорости, круглой формы. Далее на протяжении участка длиной 0,5 жидкость разгоняется в направлении оси У, затем происходит очень медленное торможение жидкости на участке длиной 2.

 Основное различие зон торможения несимметричного и встречных ЭГД-течений заключается в отсутствии у встречных течений плоского электрода, а следовательно отсутствии источника ионов противоположного знака. Поэтому в несимметричной системе у ЭГД-течения нет вытянутых боковых усов, т.к. у поверхности плоского электрода происходит перезарядка течения от плоского электрода и поэтому появляется составляющая скорости обратного направления. Как видно из рис. линии тока несимметричного течения отражаются от поверхности плоского электрода под острым углом.