Гидроэлеваторлардағы кавитация туралы қасабеков М. И., Зұлқаршын П



Дата12.04.2019
өлшемі60 Kb.
#94905

ӘОЖ 334.764
ГИДРОЭЛЕВАТОРЛАРДАҒЫ КАВИТАЦИЯ ТУРАЛЫ
Қасабеков М.И., Зұлқаршын П.

Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті, Астана қ.

Қасабеков М.М.

Қ.И. Сәтбаев атындағы ұлттық техникалық университеті, Алматы қ.
Гидроэлеваторларды дұрыс қолдану үшін ондағы болып жатқан процесстерді жақсы білу керек.

Ақпалы сорғының және соған қатысты толық жүйенің сипаттамаларына тікелей әсері бар кавитациялық процесстерге ерекше назар аудару керек.

Кавитация, бұрыннан белгілідей, бу түзілуі процессін және әрі қарай сұйық ағынындағы будың жинақталуын құрайды. Кавитацияның пайда болуының қажеттілік шарты болып гидродинамикалық қысымның төмендеуі және ағынның қандай да бір жерінде бу түзілу қысымына дейін төмендеуі болып табылады.

Ақпалы сорғыда ағыс көлденең ығысу түрінде болғандықтан ондағы кавитацияның пайда шарттарын анықтау недәуір қиындықтар тудырады. Ең төменгі қысым араласу камерасының кіру қимасында, нақтырақ айтсақ ақпаның шекаралық қабатында болады. Осы жерде бастапқы кавитация пайда болады. Гидроэлеватордағы ағынды реттеу сорғыдан кейін орналасқан арынды құбыржолда орналасқан ысырма арқылы іске асырылсын, ал арынды ағынның өтімі Qр тұрақты болсын. Кавитация жоқ кезде сорылатын ағынның өтімі Qв арындық сипаттамаға сәйкес өзгереді. Ысырманың ашылуы эжектордағы қысымның азаюына және сорылатын ағын өтімінің көбейюіне әкеледі, сонымен қатар гидроэлеватордың араласу камерасының кіреберісіндегі қысым төмендейді.

В.К. Темнов [1] кавитацияның екі кризистік режімін атап көрсетті. Бірінші кризистік режім араласу камерасының кіреберісіндегі қимадағы ақпаның шекаралық қабатындағы қысым бу түзілу қысымына жеткен кезде пайда болады. Бұл режімде кавитациялық зонаның өлшемі өте аз болады. Бұл зонаның ауқымында ақпа сорылатын ағыннан үзіліп шығады және өзінің эжекциялау қабілетін төмендетеді. Сондықтан сорылатын ағын өтімінің өсімшесі, ақпаның шекаралық қабатының сыртында байқалатын кавитациянікінен кем болады.

Екінші кризистік режім, араласу камерасының кіреберісіндегі қимадағы қысым қаныққан бу қысымына тең болған кезде пайда болады. Бұл кезде сорылатын ағын өтімі және эжекция коэффициенті өзінің ең үлкен мәндеріне ие болады.

Пайдалы арын әрі қарай төмендегенімен сорылатын ағын өтімі Qв көбеймейді, себебі араласу камерасының кіреберісіндегі қысым қаныққан бу қысымынан төмен бола алмайды. Сорылатын ағын үшін жазылған Бернулли теңдеуінен екінші кризистік режімнің шектік эжекция коэффициенті үшін жазылған өрнекті алуға болады:

(1)
мұндағы - сору құбыржолының жылдамдық арыны үлесіндегі кедергі коэффициенті, Р0 – ағынның бастапқы қысымы.

(1) өрнектен шығатыны, эжекцияның кризистік коэффициенті сорылатын ағынның бастапқы қысымына пропорционал және ақпаның жылдамдығы, сору биктігі, ағынның тығыздығы, сору құбыры мен қабылдау камерасының жалпы кедергі коэффициенті өскен сайын ол кемиді. Одан басқа ол соплоның салыстырмалы ауданына m кері пропорционал, сондықтан басқадай тең жағдайларда геометриялық параметрлері төмен сорғыны ауыстырған дұрыс.

Бірінші кризистік режімді есептеу үшін В.К.Темнов мынадай ұсыныс жасады, ақпаның шекаралық қабатындағы қысымның төмендеуі ақпаның шетімен орын ауыстыратын құйынға тәуелді болады. Бұл құйын біртіндеп айналасындағы сұйық массасын, оның ішінде ақпаның да, ілеспелі ағынның да массасын айналысқа келтіреді.

Құйынның бұрыштық жылдамдығы ақпаның жылдамдығы Vр2 мен ілеспелі ағынның жылдамдығының Vв2 айырмасына пропорционал деп алып В.К. Темнов эжекцияның бірінші кризистік коэффициентін анықтайтын өрнекті береді:


, (2)
мұндағы ; ;

Жұмысшы ақпаның шекаралық қабатындағы қысым айналасындағы ілеспелі ағындағы қысымнан біраз кем. Қысымның бұл төмендеуі ағындардың араласу кезіндегі жылдамдықтардың турбулентті лыпылына байланысты болады. Бұл қысымдардың айырмасы сорылатын сұйықтың жылдамдық арынына пропорционал деп қабылданады:


(3)
Сорғыдағы кавитация ең аз қысым қаныққан бу қысымымен бірдей болған кезде пайда болады.

Дамыған кавитация жағдайында сорғының қалыпты жұмысы кавитациялық үзіліс басталғанға дейін болады. Берілетін өтім тұрақты болған кездегі пайдалы арынның Нм күрт түсіп кетуін кавитациялық үзіліс деп атайды.

Л.Г. Подвидз [ 2] араласу камерадағы конденсацияның таралуын белгілі бір төмендеген қысым Рв1 үшін қарастырады және Һ=f(q) арын сипаттамасын бірнеше бекітілген Нв1нүктелерде анықтау арқылы табады. Өлшеу нәтижесі кавитациясыз жұмыс кезінде арынның көбеюі араласу камерасының бас жағынан басталатынын көрсетеді. Бұл облыстағы кавитация ізінің пайда болуы бастапқыда ақпалы сорғыдағы жұмыс процесіне әсері болмайды.

кемуі, шекті ең аз қысым ақпасы облысының ұлғайғанын көрсетеді.

Жайылатын ақпадағы кавитацияның дамуы сұйықтың бу көпіршіктерімен қанығуынан жайылу бұрышының ұлғаюына әкеледі. Көпіршіктер энергияның ақпа қимасының ортасынан шетке берілуіне кедергі келтіреді, сондықтан ағындағы жылдамдықтар өрісінің теңелуіне қиындықтар туады.

Араласу камерасының бас жағында ағынның «ісінген» ақпамен сығылуы энергияның берілуін әлсіретеді және кавитациямен қамтылған облысты ұлғайтады.

Бекітілген шекті өтімде пайдалы арынның бірден төмендеуі келесі себептермен түсіндіріледі [3] .

Кавитациямен қамтылған аумақта ағынның меншікті көлемі газдың бөлінуіне байланысты өседі және ағын үдейді, сол кезде ағынның қимасындағы жылдамдықтар өрісінің теңесуі нашарлайды. Нәтижесінде қысым көтеріле бастаған камера қимасы шығаберістегі диффузорға жақындайды. Кавитация қатты дамыған кезде қысымның төмендеуі бүкіл камераны және диффузордың бас жағын да қамтиды. Ал жылдамдықтардың теңесу процессі және қысымның өсуі тек диффузорда ғана болады.

Сонымен кавитацияның дамуының кез келген стадиясының үзілу режіміндегі жұмыс кезіндегі араласу камерасындағы қысымның өсуі сорғының қалыпты жағдайдағы жұмысындағыдан кем болады, диффузорға теңеспеген ағын келеді, сондықтан ондағы шығынның өсуіне әкеледі. Осы себептер кавитация режімінде сорғыдағы арынды күрт төмендетеді.

Кавитацияны есептеу үшін Л.Г.Подвидз кавитацияның кризистік коэффициенті деп аталатын арынның толық салыстырмалы кризистік төмендеуін ескеретін шаманы кіргізді:
(4)
Көптеген тәжірибелердің негізінде цилиндрлік камералы ақпалы сорғылар үшін сорғының жұмысшы режімі өзгергенмен (3) өрнектегі К2 шамасы өте аз өэгеретіні дәлелденді.

Ақпалы сорғылардың бірнеше топтамаларын сынақтан өткізу арқылы К2 шамасының сорғының m типіне тәуелсіз екені анықталды.

Бұл ақпалы цилиндрлік камералы сорғы үшін кавитация берді. санын енгізуге мүмкіндік
, (5)
мұндағы Н саны геометриялық және кинематикалық параметрлердің кең диапазонында аз ғана өзгереді (1,3

Сонымен , кавитациялық үзілу Л.Г. Подвидз бойынша келесі шартпен анықталады:


, (6)
мұндағы σкр (50) бойынша анықталады, ақпалы сорғыларды әр түрлі сұйықтармен (су, минералдық майлар, жанармайлар) зертханалық және натурлық сынақтар арқылы дәлелденді [4] .

Мұқият жүргізілген тәжірибені ескеріп, (50) өрнекті практикалық қолданысқа ең жарамдысы деп есептеуге болады.

Егер араласу камерасының бастапқы бөлігін конфузор түрінде жасаса ақпалы сорғының кавитациялық қасиеттерін жақсартуға болады. Камераға кіреберістің кеңеюі Vв2 азайюына, яғни Рв2 көбеюіне әкеледі. Бірақ Vр2 аз өзгерісінде К2 өсуіне әкеледі.

Сорғының кавитациялық қасиетін жақсартатын конфузорлық кіреберіс сонымен бірге сорғының энергетикалық көрсеткішін, яғни ПӘК-ін төмендетеді [5].


Әдебиет


  1. Темнов В.К. О коэффициенте полезного действия струйных насосов, - Известия вузов, Строительство и архитектура, 1967,№11, с. 155-160.

  2. Рабочий процесс и основы расчета струйных насосов // Кирилловский Ю.Л., Подвиз Л.Г. – Научн. Тр./ВНИИГидромаш, М.: 1960, вып. 26, с.96-135.

  3. Подвидз Л.Г. Кавитационные свойства струйных насосов, - Вестник машиностроения, М.: 1978, №3, с. 17-20.

  4. Кавитация в струйном насосе /Кэннингэм, Хэнсен, Н., - Теоретические основы инженерных расчетов, Серия Д. М.: Мир, 1970, т.92, с. 69-70.

  5. Мускевич Г.Е. Новый метод расчета энергетических характеристик водоструйных аппаратов. – Научн.тр./ЮжНИИГиМ, Новочеркасск 1967, №12 с. 112-127.

Каталог: rus -> all.doc -> Konferencia -> II-tom 2012
II-tom 2012 -> Арыс өзені мен Арал-Сырдария алабының су ресурстарын қазіргі уақытта пайдалану деңгейін бағалау Бақтыбаева А. С
II-tom 2012 -> К вопросу обеспечения безопасности функционирования гидротехнических сооружений рк
II-tom 2012 -> Жамбыл облысында өсірілетін құйрықты қой тұқымдарының экотиптері және олардың конституциялық, өнімділік ерекшеліктері
II-tom 2012 -> Әож 51. 482. Бьефтерді жалғастыратын құрылымдардың жаңа конструкциялары
II-tom 2012 -> Әож 004. 588 Жаңа ақпараттық технологиялар, оны білім беру жүйесінде пайдаланудың маңыздылығЫ
II-tom 2012 -> V Әож 73+371. Бiлiмдi бақылау жүйесiн қҰрудың заманауи жолдары
II-tom 2012 -> Әож 334. 764 Жағалық толқыннан қорғау және жағаны бекіту құрылымдары
II-tom 2012 -> Әож 681. 3: 378 ОҚу тухнологияларын мектеп пәндерін оқытуда психология ғылымын пайдалану
II-tom 2012 -> Әож 622. 755 Суалу қҰрылымдары туралы
II-tom 2012 -> Әож 622. 755 Байзақ ауданының суғармалы жерлерінде қант қызылшасы зиянкестерінің таралуы


Достарыңызбен бөлісу:




©kzref.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет