Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

(64) Если направление ускорения 7' совпадает с направлением течения жидкости в трубопроводе (рис. ЗО, а), то действие силы инерции будет аналогично сопротивлению трубопровода (будет препятствовать течению жидкости). Инерционный напор в атом случае будет уменьшать давление в сечении а — а в сравнении с давлением в сечении Ь вЂ” Ь.

При противоположном направлении ускорения инерционный напор будет увеличивать давление в сечении а — а, т. е. будет оказывать действие, противоположное гидравлическим потерям. При расположении трубопровода под углом (рис. ЗО, б) к направлению ускорения (нли в случае криволинейного трубопровода, произвольно расположенного в пространстве) в выражение (64) подставляется вместо ( проекция (, трубопровода между сечениями а — а и Ь вЂ” Ь на направление переносного движения: р, =пу) . (65) Поскольку работа силы инерции при перемещении н~идкости иа первого сечения во второе определяется лишь разностью координат, отсчитываемых в направлении ускорения, и не зависит от формы пути, выражение (65) будет справедливо для трубопровода любой формы. Действие на жидкость сил инерции, обусловленных ускорением или замедлением машин в переходных процессах движения, необходимо учитывать также при расчете и конструировании баков.

При прямолинейном движении бака (рис. ЗО, в) с жидкостью с постоянным ускорением ) поверхность уровня жидкости (свободная поверхность) представляет собой плоскость, перпендикулярную к равнодействующей массовой силе Р. Последняя является геометрической суммой силы инерции и = 1т, направленной в сторону, обратную ускорению, и веса 6 = ш» жидкости: ), ' ~2 ( ш2 ш )~',х + 72 (66) 7В Эта равнодействугощая сила будет направлена к вертикали под углом а, определяемым иэ выражения Вша= —, у с.

Нетрудно видеть, что при больших перегруэках и малом количестве жидкости в баке может оголиться заборный (всасывающий) канал питания насоса. Вращение трубопровода и сосуда е нгидкостью. В авиационной практике имеют место случаи, когда самолет движется вокруг некоторой оси (вход в пикирование и выход иэ него, вираж и пр.). В это время на жидкость, движущуюся в трубопроводе, будет $т т / и) б! в! Рис. 3$. Расчетнью схемы трубопровода (сосуде) с жид- костью, находящегося эо вращательном движении дополнительно действовать сила инерции вращательного движения (центростремительного ускорения), являющаяся функцией угловой скорости ю относительного поворота самолета и радиуса г поворота. При вращении трубопровода вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью сила инерции центростремительного ускорения, отнесенная к единице веса жидкости, Соответствующая этой силе работа при перемещении рассматриваемой частицы жидкости вдоль радиуса на расстоянии й от оси равна ыи — ггг г, И Работу, совершаемую при перемещении с радиуса г, на радиус г, (рис.

31, а), находим интегрированием последнего выражения в пределах от г, до ге. В результате интегрирования получим выражение инерционного напора гт ют Г ют й = — — ) юг = — (г, -"— и)) =г~ гг 77 или Л р = 7 — ' (г; — г~з). 2л (67) Направление действия инерционного напора (знак перед расчетяым выражением) определяется тем же способом, что и в предыдущем случае. При г, > г, напор й; будет способствовать движению жидкости и при гз ( г, — препятствовать. Распространены также случаи вращения сосуда, ваполненного жидкостью вокруг своей оси. При условии, что жидкость будет вращаться с той же угловой скоростью а, что и сосуд, каждая ее частица, находящаяся на расстоянии г, от центра вращения (рис, 31, б), подвержена действию центростремительного ускорения, равного Давление р, развиваемое на радиусе г, вычисляется по выражению (68) 2х где ю — угловая скорость вращения сосуда (жидкости).

Обычно жидкость заполняет не цилиндр, а кольцевое пространство (рис. 31, в) (центрифуга центробежного очистителя, шестеренный насос и пр.). Давление в любой точке вращающейся кольцевой массы жидкости (точечная штриховка на рис. 31, в), расположенной, начиная с радиуса г„ будет (69) 28 Укававные силы действуют во всех агрегатах, в которых жидкость совершает вращательное движение, а именно: центрифугах цеятробежпых очистителей жидкости, в шестеренных и пластинчатых насосах и в других гидроагрегатах.

Действие этого давления в шестерепных и пластинчатых насосах оказывает сопротивление заполнению их жидкостью. МЕСТНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ Местными гидравлическими потерями вазывается удельная энергия жидкости, идущая на преодоление сопротивлений при течении ее через гидроагрегаты и арматуру.

Эти потери вызываются в основном деформацией потока и изменениями его скорости и направления течения, сопровождающимися закручиванием потока, образованием вихрей и пр. Величины местных сопротивлений могут достигать больших значений. Так, например, потери напора в арматуре и изгибах трубопроводов могут в несколько раз быть выше, чем в прямых участках трубопровода; изгиб трубы под углом 90' с внутренним радиусом изгиба, равным диаметру трубы, оказывает сопротивле- 78 ние, примерно равное сопротивлению прямой трубы длиной 40 диаметров.

Потери напора в местных сопротивлениях выражаются в долях скоростного напора и подсчитываются по выражениям ЛР=Р -Р =1 —,; ~=12 —, (70) где Лр и Н вЂ” потери напора соответственно в единицах удель- ного давления и высота столба жидкости; цй 2о — — удельная кинетическая энергия (скоростной напор) потока; и — средняя по сечению потока скорость жидкости; 5 — коэффициент местного сопротивления, учитывающий все потери напора, в том числе обусловленные трением, ускорениями, завихрениями и пр, Коэффициент ~ относится к условному проходу местного сопротивления (обычно к площади присоединительного канала) и показывает какая часть скоростного цй напора — расходуется на прео- 29 ог доление данного местного сопро- ' р ( 2 у 4 б,у ~ тивления.

Поскольку при движении жидкости через гидроагрегаты Рнс. 32. Зависимость коаффицнпроисходит интенсивная турбули- енто местного сопРотивления аа- круглзнной трубы нод углом 90' нация потока, обусловленная че от относнтельяого радиуса нзгнредующигчися местными сопротив- ба г/ц'. пениями, связанными короткими каналами, значение критического числа Рейнольдса в большинстве случаев здесь не может быть применено, ввиду чего им обычно пренебрегают, принимая приближенно величину его для данного местного сопротивления постоянной.

Это позволяет считать потерю напора от местного сопротивления пропорциональной квадрату средней скорости жидкости на входе в рассматриваемое сопротивление. Средние значения коэффициента ь для наиболее часто применяемых в гидросистемах местных сопротивлений приведены ниже; а) для распределительных аолотннкоа в зависимости от харак- тера движения к колнчсстаа поворотов потока жидкости 2 — 4 б) для распределительных н обратных (занорных) клананон (без учета усилия пружины) 2 — 3 а) для самозапнрающнхся соединений (муфт) .......... 1 — 1,5 г) для штуцероа, нрнсоеднняющнх трубы к агрегатам, н пере- ходников, сседнняйощнх отрезка труб ...,,,.......

0,1 — 0,15 д) для угольников с поворотом нод прямым углом....... 1,5 — 2 79 Коэффициенты для плавных колен (отводов) трубопроводов под углом 90' с относительным радиусом изгиба —, где и — радиус изгиба и т« — внутренний диаметр трубы приведены на рис.

32, и прямоугольных тройников с разделением потоков, а также угольников с поворотом под различными углами и проходных угольников — на рис. 33. Потери в золотниковых распределителях. Одним из наиболее распространенных видов местных сопротивлений являются золотниковые распределители. Данные исследований показывают, что вследствие возмущающего действия поворотов, а также сужений в расширений критическим числом для золотниковых распределителей является значение Ве = 100 —: 250, а следовательно, поток «= 05-'дб « = 13 «=!эт,о -дт -аее =атх =Д3 Рис.

Характеристики

Список файлов книги