Формулы для расчета ламинарных и турбулентных дросселей.

Пост дрос предназн для созд переп давл на опред участке г/лин. Подкл послед или парал двигат. Послед м.б. на входе, на вых и одновреми там и там. Q=const. При парал ∆ р=const=p₁-p₂ Все дрос можно раздел на шайбы и втулки (диам отв значит больше толщ пластины и длина отв больше диам соответственно). Линейн дрос. Для прямоуг канавк со стор а и в l-длина канавк при средн диам резьбы и числе витк к: r-гидр рад λ =64/Re υ =Q/A_д. Квадрат дрос. Рег дрос (сопло-засл) . В общем случ для ламин дрос(L/d> 20) . Для турб дрос .

Билет8

1.Уравнение расхода воздуха через пневмосопротивление.

Вследствие большой сложности течения воздуха через реальные пневмодроссели и отсутствия точного аналитического решения, исследователи вынуждены прибегать к различным допущениям. Если рабочее тело рассматривается как система с распределенными параметрами, то описание движения воздуха в приводе требует использования волновых уравнений, т.е. д.у. описывающих неустановившееся движение воздуха в магистралях привода постоянного сечения. В случае, если рассматриваемая система с рассредоточенными параметрами, то для описания течения воздуха используют более простые модели, основанные на течении через сосредоточенные пневмосопротивления. Различные по конструкции промежуточные устройства при динамическом расчёте заменяются идеализированными элементами цепи, лишь приближенно отображающими переходные процессы в реальных устройствах. Иногда даже сложные аппараты, представляющие собой совокупность клапанов и каналов различных размеров, в расчётной схеме заменяются эквивалентным сосредоточенным сопротивлением:

Мгнов. массовый расход воздуха через местное (сосредоточенное) сопрот. записывается:

Использовав известные выражения: (2)

Выражение 2 умножим и разделим на (А_Д * V_КР):

Учитывая выражение: , предыдущее выражение примет вид: Подставив → (3) Где: А_Д – площадь поперечного сечения канала дросселя А_С – площадь поперечного сечения струи; V₁ – скорость струи в выходном канале, ; k – постоянная адиабаты (=1.4); R – газовая постоянная (=287.14м²/(с²К)); Т – абсолютная температура воздуха; ρ ₀ и ρ ₁ – плотность воздуха на входе и выходе; μ – коэффициент расхода: μ =ε * φ; φ – коэффициент скорости φ = V_1MAX / V_КР; ε – коэффициент сжатия струи ε = А_С / А_Д; φ (σ) –газодинамическая функция; σ – безразмерное давление σ = Р₁ / Р₀; Р₁ и Р₀ – давление за дросселем и перед дросселем; Скорость струи V₁ на выходе из дросселя достигает максимальной величины V_1MAX, либо равной критической скорости V_КР, если таковая имеет место, либо какой-то скорости меньше V_КР, если в данном устройстве не достигается критическая скорость при данном σ. По мере нарастания давления Р₁ или уменьшения Р₀ увеличивается σ и снижается скорость V₁. Закон уменьшения скорости V₁ определяется функцией U (σ). Функция расхода φ (σ) представляет собой закон изменения массового расхода воздуха через пневмосопротивление в зависимости от изменения безразмерной величины σ. Большая сложность термодинамических процессов в устройствах пневмопривода является причиной того, что до сих пор не получена газодинамическая функция расхода для реального пневмосопрот., поэтому пользуются различными упрощёнными эмпирическими или полуэмпирическими зав-ми или расходными функциями, полученными для геометрического сопла с рядом допущений. Несоответствие Используемых функций действительным процессам компенсируется поправочным коэффициентом μ, который определяется экспериментальным путём для каждого конкретного сопротивления. Согласно формуле Сен-Венана – Ванселя: Функция расхода для докритического режима течения (σ > 0, 528):

Для надкритического режима течения (σ ≤ 0, 528):

. Критический режим течения воздуха в реальных клапанах, аппаратах либо достигается при σ < σ _КР, либо не достигается.

Кроме формулы Сен-Венана – Ванселя предложен ряд других функций, но все они предполагают 2 режима течения. Достаточно точной и наиболее удобной является гиперболическая функция газодинамического расхода вида: где: . B₀ и B₁ означают сдвиг горизонтальной и вертикальной асимптот гиперболы, а величина h характеризует форму гиперболы. Величина B₁ определяется на основании дополнительного условия, получающегося из соотношения t₀ / t_П. Если принять t₀ / t_П =1.7, то B₁ =1.13.

Если принять максимальное значение функции расхода φ (σ _КР) по Сен-Венану – Ванселю, то B₀ =1.13*0.579=0.654 и

Мгновенный массовый расход:

2. Классификация, общее устройство поршневых компрессоров. Теоретический и действительный рабочий процесс одноступенчатого компрессора. Подача, мощность и КПД реального одноступенчатого компрессора

Поршневой компрессор — это машина объемного действия, у которой всасывание, сжатие и вытеснение газа производятся поршнем, перемещающимся в цилиндре возвратно-поступательно.

Конструктивные схемы поршневого компрессора приведены на рис. 18.9. Наиболее распространены поршневые компрессоры с приводом от электродвигателя. В этом случае преобразование вращательного движения вала двигателя в возвратно-поступательное движение поршня 7 происходит при помощи кривошипно-шатунного механизма. В ряде конструкций шатун 2 соединяется шарнирно со штоком 9 поршня в крейцкопфе 10 (ползуне), который движется в направляющих 11 (рис. 18.9, а). В других конструкциях крейцкопф отсутствует и шатун 2 соединяется шарнирно непосредственно с поршнем 7 удлиненной формы (рис. 18.9, б). Поэтому различают два конструктивных типа поршневых компрессоров - крейцкопфные и бескрейцкопфные. Поршневые компрессоры делятся на компрессоры одностороннего (рис. 18.9, б) и двухстороннего (рис. 18.9, а) действия. Крейцкопфные компрессоры могут быть как одностороннего, так и двухстороннего действия, а бескрейцкопфные - только одностороннего действия. Индикаторная диаграмма – графическая зависимость давления газа в цилиндре компрессора от объёма, проходимого поршнем за один оборот вала.

4-1 – всасывание

1-2 – сжатие

2-3 – нагнетание

3-4 – расширение оставшегося в цилиндре газа

Условно ход поршня, соответствующий мёртвому пространству h₀=V₀/S_П, где V₀ – объём вредного пространства, S_П – площадь поршня.

Вредное пространство выражается в долях хода поршня: m=h₀/h, где h – рабочий ход поршня.

При наличии вредного пространства всасывание воздуха начинается лишь тогда, когда давление во вредном пространстве понизится до давления всасывания. Вследствие этого объём воздуха, всасываемого в цилиндр за каждый ход поршня V’₁, будет меньше, чем объём, описываемый поршнем V₁. Отношение этих объёмов называется объёмным коэффициентом подачи или объёмным КПД: η ₀= V’₁/ V₁.

Т.к. V₁=S * h, а V’₁=S * h₁, где h₁ – ход поршня, на протяжении которого происходит всасывание, то η ₀= h₁/ h. Объём сжатого воздуха в конце хода нагнетания во вредном пространстве составит объём этого же газа, отнесённый к давлению всасывания P₁: V’₀=(h₀+h - h₁) * s.

Билет9