Идельчик И.Е. - Справочник по гидравлическим сопротивлениям (1067427), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Это можно получить подбором .геометрической формы и соответствующих габаритных размеров. б. Переходные участки по форме образующих их стенок можно разделить на три характерных типа, которые изображены на рис. 5-22. Форма перехода типа А получается пересечением усеченного кругового конуса (с прямолинейными образующими) с плоскостями. Форма В строится из условия получения линейного закона площадей поперечного се- чения по длине переходов; при этом в плоскости симметрии, параллельной длинной стороне прямоугольника, образующие переходов оставлены прямолинейными.
Форма С на большей длине переходов, так же, как и форма В, сохраняет линейным закон изменения площадей и в то же время обеспечивает более равномерное распределение средней скорости в каждом поперечном сечении. В этих переходах все образующие криволинейны. 7. В переходах типа А при условии Ь~:» ~> Ра безотрывное течение у расходящихся стенок можно получить при угле между ними до о. = 20 —:30 . Длину копфузорного перехода в этом случае следует принимать равной: ' Пн. 3 — 14 составлены по материалам А.
В. Танаваева 15-70'3. при Ь >1,ЫЪ ~„1,8(Ь1 — В ), а при Ь, ~ 1,5Ва 1„= 1,5Ь1 ° Длину конфузорных переходов типа 8 и С можно сократить в 1,5 — 2 раза по сравнению с длиной перехода тина А. Ориентировочно для этих переходов 1„= (1 —: 1,5) Ь1. В тех случаях, когда Ь, 0а, все стенки конфузорных переходов оказываются сходящимися, и тогда длина их должна соответствовать оптимальному углу сходимости, как в круговых конфузорах, т. е. а= 40-:-50.' В этом случае 8.
Увеличение длины конфузорных . переходов приводит к возрастанию потерь на трение, а при недостаточной длине сопротивление увеличивается из-за отрыва потока от расходящихся стенок. 9. Для диффузорных переходов аналогично плоским или коническим диффузорам также существует оптимальная длина, которой соответствует минимальное гидравлическое сопротивление.
При этом особенно важно предупредить возникновение отрыва на начальном участке перехода. Для этого полный угол между расходящимися стенками в начале перехода не должен превышать 8 — 10'. Выполнение. этого условия в переходах типа А приводит к сравнительно большой их длине, соответствующей при сс = 10 1Д 5,7٠— а ) 6Цр Поэтому для сокра цения длины диффузорных переходов следует применять форму типа В или С, а их длина должна быть — сО + с1 — ддОй Ьд (5-15) Ьх = Ьх1+ Ьх?1 ° 10. П и небо р ~-~льшои относительной ширине дет пи прямоугольного сечения (Ь /В <.
2) " у р менять переходы типа В. Стенк~ я д о переха а р д; примыкающие к длинной стороне прямоугольного сечения, при этом лучше делать криволинейными, а стенки, примыкающие к короткой стороне, оставлять прямообхо имо линейными. При отношении Ь |О > 2 о не- димо создавать диффузорные переходы типа С. 11. Ра .
Размеры любого поперечного сечения по длине перехода типа 8 могут быть найдены аналитически: Р„= 4а ܄— (4 — л) п~, Ьх = Е~о + (Ь вЂ” Оо)— х о ~ з где Є— площадь поперечного сечения на расстоянии х от входа. 12. Размеры поперечных сечений переходов типа С можно найти по формулам (5-15), применяя их отдельно для каждой из трех характерных . частей перехода, показанных на рис. 5-22 ~. Например, при расчете средней части У (см.
рис. 5-22) известна ширина Ь 1 = = По, а РазмеР ах1 нахоДитсЯ по зависимости Р = ~ (ХЛ). При расчете же крайних частей П будет известен размер ах11 = ах1, и размер Ь„ц определится также из заданной зависимости Р = /" (х/1). Очевидно, полная ширина любого сечения 13. Гидравлическое сопротивление рассматриваемых переходных участков зависит так же, как и обычных (плоских и осесимметричных) диффузо ров и конфузоров, от геометрических параметров (степени расширения или сужения п и относительных длин (переходов 1д/Вр и 1„/Вр), режима течения (числа Рейнольдса Ке), входных условий и т. и.
Кроме того, для этих переходных участков существенное значение имеет отношение сторон прямоугольного сечения Ьд/ад, форма образующих стенок перехода и закон изменения по длине площадей поперечного сечения. 14. Коэффициент сопротивления р ассматриваемых переходных участков можно определить по интерполяционной формуле Тананаева 15-701 В ответственних случаях уточнение и окончательныя выбор оптимальных форм н размеров следует производить на основе экспериментальных исследований. 1 =/~Р 2о =1',а+Аехр —.Х~ где числовые коэффициенты А и Йо .
сят., от закона изменения величин и формы';.-а~''::.'::,'~'~~ щадей по длине перехода и соотношения Ьд/~~.,',:.':.'.",.:.,'-", ~ — коэффициент сопротивления В асмо.:,,'-":.';::.,",-.'~~ дельном режиме течения (Ке ~ Кеа ~== 5 .1оо)'„:::"::.:."-:;:;;::;~ и — средняя скорость потока в кругЛом:.':.:-.:;:,'.':,';--'.';,",'', сечении перехода; А = Ад 0,5 и . йо =:; ':.,".:;;.":;. = й„= 5,0 — для диффузорного перехода;" ".',.','.;',':,:.: А = А„= О,З и Аа = йи=5,0 — для кон-;',,-. фузорного перехода.
Первый член правой части выражения(6-.16) где с зависит от длины и формы перехода.. ' Для переходных участков с линейнь1м законом изменения площадей значения с ем. график б диаграммы 5-26. Коэффициент со можно трактовать как сопротивление участка трубы постоянного сечения, длина которого равна длине переходного участка. Величина его со = МП)„, где Х вЂ” линейный коэффициент сопротивления трения; „— среднее значение (по длине перехода) гидравлического диаметра„ При длине переходов 1/Ор = 3,5 ориентировочно можно принять: со = 0,06,сдд = 0,01— для диффузорного перехода и с „= 0,002— для конфузорного перехода.
Величина п = = Ро/Рд, где Ро — площадь круглого сечения перехода; Рд = адЬд — площадь прямоугольного сечения. 15. Коэффициенты сопротивления переходных участков, у которых прямоугольное сечение с небольшим отношением сторон (ад/Ьд:=~ 2,0) переходит в круглое или наоборот (см. схему диаграммы 5-27), могут быть определены по данным для диффузоров прямоугольного сечения с эквивалентными углами расширения. Эквивалентный угол из находится из выражений: для перехода круга на прямоугольник для перехода с прямоугольника на круг Ди:и'Раммы коэФФициентов сопРотивления Диаграмма: 5-1 ДиФФузоРы.
К опРеделению условий входа рг„) р-41 — 5-45, 5-ц)6) Кониентри чески е лопатки ЙИФЮЧЮ 2. Участок соооодной стоии 4Ро В По . При известном пу „/ю или 28 /П„в симметричном поле скоростей перед диффузором ~0/ а еляется по кривым ы х~ы = ~ ((О~Р„) (график а) или соответственно по кривым 2 О/ (1 /0„) (график б)," затем по этим величинам на соответствующих диаграммах находится и 2. Для свободной струи (рабочая часть аэродинамической трубы) по известной длине 1 (В опред р.ч( г деляется и „ах/жо ) ~1 ч/Ю,) (график в); затем по ' графику а находится ЦВ,, й. наконец.' по соответствующим диаграммам определяется А = (1 «В )„ д о г" 3. При установке диффузоров (любой формы) с а 6-:14 за отводом или за другими фасонними частями со сходними профилями скоростей перед диффузором (график г) д = ~ —, Я ~В; 1 «О ~ а г' и т" берется по таблице (см.
ниже). 1 Начцльньн( участок-пряная труоа 2начальный участк-сЫоднал струя Ю у//ь Ф у О Ю УР ~Б ~'ю/А а О УБ Е,О Б~„фф,„ (О Параметры отвода Форма профилей скоростей (график г) Число концентрических лопаток а о/ г 6,8 2,1 1,9 2,6 1,0 1,0 0 2 3 0 0 О 0 О 0 0 1,0 0 0,8 — 1,0 0,8 — 1,0 0,8 — 1,0 2,0 2,0 ;~3, О 1 2 ДиФфувор круглого сечеиия (в сети, 1 цр .'> О1 «5-41 — 5-45~ Ке-10 ~ 3 4 6 8 10 12 !'4 О;197 0.154 0,120 О'.1О1 0',101 Ке»10 ~ 16 20 30 45 60 90 120 186 0,225 О,1ВЗ 0.146 0,124 0,169 Ке.10"5 б 8 10 12 14 0,182 0,153 0,129 О,106 0.092 16 20 30 45 60 90 120 180 Ке-10 ' 0~5 1,О 2 4 .~ 6 а,5 1;О 2 4 «6 О,в 1,О 2 4 ~>б О,5 1',0 4 0,268 0,218 0'.185 0,160 0,160 0.298 0,262 0,18О 0,172 0,240 О,ЗЗ1 0,28б 0,282 0 224 0,286 0,18О 0,141 О,'П2 О'„О91 0,091 О,170 0,144 0,11В 0,095 о,оаа 0,461 0,479 о,збо 0.292 0,382 0,482 0,488 0,440 0,341 0,456 0~165 0,126 О',101 О',О85 0',085 О,баб О',680 0,548 0,462 О,506 0,168 0,1З1 0.109 О',О9О о,аво 0,655 а,бво 0,395 0,588 0,600 0,151 0,119 О',О96 0,079 о'.089 о,бва 0,628 0,586 0,562 О 560 0,168 0,126 О',1О1 0,084 О,079 0,766 0,755 0,702 О,'655 0,690 0~157 0,120 О'.096 О',082 0,080 0.643 О,баа 0,585 0,582 0,582 0,179 О',132 О,1О1 0,087 О'.080 0,742 О 731 О',71О 0,696 0',707 0,174 О,131 О',1О7 О,'О9О О',1О7 о,бза 0,593 0,580 О'.577 0.577 0,200 0,159 0,118 О,1О4 0,098 0,731 0,721 0,708 0,695 о.700 0,197 а'.155 0',120 а,'1о7 0.135 0,615 О,'585 0.567 0,567 0.567 О,240 .0,193 0,151 О',151 О',137 0,722 0,707 О,69О О',бва О,'695 $ Р в ° ! Р $ Р 1 Р ° Р $ ! в Р е $ 1 е 1 1 $ а1 $ ° 1 1 ° $! 1 '1 ! $ 1 ° $ 1 а ! .
$ 1 $ 1 ав 1 1 $ ! ° 1 1 в Р $ 1 ° Р $ ° $ $1 $ ° ь $: аь 1 1 $1 1 в ! ° 11 ;$ 1 $ $ $ 1 $ 3 Ра аа Р Р е ° 1 $ вь 1 1 11 $ $ ° ! $ $1 $1'' ! ! 1 $ $ 1 ! ! $ Р'' ! 1 ' ° $1 1 ье! 1 1 ° 1 1 $ ' ° 1 1 ° $ Р 1 1 $1' Р Р: 1 а'1 1» ' 1 ° 1 $ $$ 1 $ ° $ $ а Р $ $ Р : 11 1;$$ 1 $1 1 ! ° 1 $ е $ $1 $ а $1 ° 1 1 е е ° $ ° $ Рь Р ° $ 1 $ ° $1 е 1 $ '$' 1 $ ° $ $ $ $' $ ь $, $ 1 1 е ° $ 1 ; ° 1 1 $ $ '1 1 ! 1: ° 1 $ е е 1,' ° 1 ° а $ е Р Р Р ' ° а ! ' ', ° ) ~~н ° в ю ю 3 .