ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Условия сведения к минимуму потерь механической энергии потока в разветвляющихся каналах системы струйных элементов из "Теория элементов пневмоники " Коэффициенты ь Ы Е, которыми определяются гидравлические потери на удар и поворот в местах разделения потоков. [c.360] Из формул (39.2), (39.3) и (39.4) следует, что коэффициенты местных сопротивлений узлов ветвления зависят не только от геометрии, но и от отношения расходов в каждом отводном канале к расходу в подводящем канале. [c.361] Будем считать в дальнейшем величины фь фг и q заданными. Тогда задача определения условий, при которых потери механической энергии в тройнике минимальны, сводится к нахождению экстремума как функции двух переменных i и Сг. [c.361] Подставляя последнее выражение в (39.3), получим 2,тш= = з1п2ф2, и при ф2 = 0 имеем I2, mm = 0. Последний результат физически интерпретируется так, что при ф2 = 0 и при оптимальном соотношении проходных сечений трех каналов часть потока, переходящая из подводящего канала в ответвление, не теряет механической энергии. В дальнейшем будем принимать ф2 = 0. [c.361] Рассмотрим, насколько резко возрастают потери механической энергии в разветвлении при отклонениях С1 и сг от определенных выше оптимальных значений с и с. [c.362] раздельно рассматривая каждый из отводных каналов, определить для него зависимость потерь на трение от сечения канала и выбрать последние так, чтобы они не превосходили заданной потери механической энергии потока на установившихся режимах работы. При таком подходе используются формулы и графики, указанные в п. 1 38. [c.362] Можно поставить задачу иначе считая отношение суммы площадей проходного сечения каналов, отходящих от узла ветвления, к площади проходного сечения подводящего канала заданным, определить наивыгоднейшее с точки зрения минимизации потерь механической энергии потока соотношение между площадями проходного сечения отводных каналов. От этого соотношения при заданных расходах Qo, Ql, Рг могут существенно зависеть общие потери ). [c.362] Для единицы массы рабочей среды, подводимой к узлу ветвления, потери механической энергии в отводных каналах, т. е. [c.362] Рассмотрим сначала случай ламинарного течения в каналах прямоугольного сечения. [c.363] На рис. 39.4, а приведены характеристики Ti—fijlilh) Х[гр г/(1 — г1)д)]2 , рассчитанные по формуле (39.15) для f=l при соп = 0,5 и (Оп = 0,2. Обе кривые близки, тогда как соответствующими им значениями соп охватывается широкий диапазон изменения о при данном фиксированном значении п например, для п = 0,6 мм при о)п = 0,5 имеем ао=1,2 мм, а при Мп = 0,2 уже flo = 3 мм. В дальнейшем примем, что ri не зависит от Юп расчет описываемых далее характеристик проведен при Шп = 0,3. [c.365] На рис. 39.4,6 приведен график функции ri = f (Zi//2) X X[iPq/(1— fp) , построенный по формуле (39.15) для С/ = 0,5 1 1,5 2 и 3. [c.365] Оптимальное соотношение площадей проходного сечения отводных каналов при совместном учете потерь в узле ветвления и в самих каналах может быть определено следующим образом. [c.366] Рассмотрим суммарную потерю механической энергии потока, одной из составляющих которой является величина потерь, определяемая, как было указано в п. 1, и другой составляющей — величина потерь в каналах, определяемая в зависп.мости от характера течения и от формы сечения канала, так как было указано выше. Учтем, что обозначения отношений площадей, принятые в п. 1 и в п. 2, связаны между собой зависимостями С1 = 1/Гь С2=1/Г2. [c.366] Из приведенных выше формул следует, что при совместном учете потерь в узле ветвления н потерь на трение в отходяш,их от него каналах оптимальное значение Г) находится в более сложной зависимости от величин С/, г , и /г. При определении величины Г) по этим формулам, существенно не только отношение длин каналов / Дг, но и сами размеры 1 и /г- Кроме того, оптимальное значение Г1 является теперь функцией от Qo и V, а при турбулентном течении — также и функцией от размеров сечения подводящего канала. [c.367] Если При опытах размеры /о, 1, Ь берутся настолько малыми, чтобы лишь на измерении соответствующих давлений не сказывались возмущения, вызываемые разделением потоков в узле ветвления, то указанным выше путем можно определить коэффициент I, характеризующий местные сопротивления в самом узле ветвления. [c.369] Измерение давлений ро,п, Р, п, Р2,п производится в данном случае так, как показано на рис. 39.6, б. Проходные сечения на участках измерения настолько велики по сравнению с проходными сечениями каналов, что скорость течения на этих участках пренебрежимо мала. При этом давления ро, п, Ри п, Рг, п могут рассматриваться как полные давления в соответствующих сечениях. Выше приняты обозначения ро и ро, п (а также Р1 и р1, п, Рг и Рг, п) соответственно для статического и полного давлений не в одном и том же, а в различных сечениях (рис. 39.6, а и б). [c.369] Сравним с этим значением г] значение г зр, при котором для условий рассматриваемого примера должна быть минимальной величина .х. согласно ранее сделанным выводам. [c.370] В рассмотренном примере значения 1 з з, отвечающие В-х-тм, определенные порознь только лищь при учете трения в каналах и ТОЛЬКО лишь при учете местных сопротивлений в узле ветвления, мало отличаются друг от друга. Как следует из рис. 39.7, в, расчетные данные хорошо согласуются с данными, полученными опытным путем. [c.372] Вернуться к основной статье