ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ЭЛЕМЕНТОВ ПНЕВМОНИКИ Методы экспериментального изучения элементов пневмоники. Экспериментальная аппаратура из "Теория элементов пневмоники " Чарным наряду с общим исследованием течения в трубах реальных сред проведен анализ двух конкретных случаев движения жидкости и газа, для которых сделаны выводы, распространяемые и на другие формы движения одним из них является гидравлический удар, вызываемый внезапным перекрытием канала, в котором до этого скорость потока была равна Уо другим — распространение импульса давления по каналу, конец которого заглущен. Эти случаи движения отличаются от рассматриваемых здесь. Однако сделанные в работе [25] при их исследовании выводы, касающиеся влияния длины канала на характеристики изменения давления в нем, могут быть использованы и при анализе других процессов, при которых резко изменяется расход в каналах. [c.403] На рис. 44.1, S показаны перестроенные применительно к этим переменным величинам характеристики, приведенные для рассматриваемого случая в работе [25]. В отличие от характеристик, представленных на рис. 44.1, а, здесь нарастание давления происходит при /Тз = 1, так как при //тз 1 имеем Px=i = 0 и, следовательно, ба = 0. [c.404] Таким образом, в качестве предельных (если только лишь рассматриваются небольшие интервалы времени), можно указать следующие условия при аа 0,2 можно пренебрегать действием сил трения, а при Ua 3 оно, наоборот, становится столь ощутимым, что утрачиваются основные характеристики волнового процесса, за исключением того, что первоначальное изменение состояния передается при рассматриваемых здесь начальных и граничных условиях по длине канала со скоростью звука и, следовательно, с запаздыванием Тз. [c.405] Приведенные данные позволяют оценить влияние действия сил трения на волновые процессы изменения состояния среды. Указанные значения а , за пределами которых в одном случае можно пренебрегать при решении исходных дифференциальных уравнений действием сил трения, а в другом, наоборот, это действие становится превалирующим, в какой-то мере условны так, в работе [25] наряду с аа = 0,2 в качестве нижнего предельного значения аа указывается также аа = 0,5. Приведенные на рис. 44.1 графики дают представление и о расчетных характеристиках переходных процессов при 0,2 аа 3. [c.405] Все указанные выше выводы относятся к капельным жидкостям и к газам при условии, что скорость течения их мала по сравнению со скоростью звука при этом и амплитудные значения изменений давления должны быть малыми по сравнению со средним абсолютным давлением. В противном случае должно учитываться влияние на протекание переходных процессов изменения плотности газа [25]. [c.406] Сравним далее между собой и с данными опытов расчетные характеристики, получаемые при различных исходных гипотезах. На основе этого сравнения можно будет высказать общие предположения о характере переходных процессов в коротких коммуникационных каналах и наметить направления дальнейшего изучения этих процессов. [c.406] Величина аа, определяемая по формуле (44.6), представляет собой отношение времени прохождения головной волны по длине канала в предположении, что среда упругая, ко времени, за которое скорость течения менялась бы на 63% от полного диапазона ее изменения, если бы среда была неупругой. Поэтому пользование данной величиной удобно при сравнении результатов расчетов, проводимых на основании гипотез, принятых в 40 и 41, и гипотез, на которых базируются выводы 42 и 43. Условие сса 3 может быть использовано и для уточнения понятия коротких коммуникационных каналов, с тем, чтобы отличать их от длинных гидравлических трубопроводов или длинных пневматических линий. [c.406] Анализ приведенных выше и других опытных данных приводит к заключению о том, что в действительности характеристики переходных процессов в коротких каналах занимают промежуточное место между характеристиками, получаемыми расчетом, основанным на предпосылках, принятых в 40, 41, и расчетом, базирующимся на выводах 42 и 43. Передача первого импульса определяется прохождением головной волны, распространяющейся со скоростью звука в данной среде в дальнейшем же истинные характеристики переходного процесса в различных случаях протекают так, что они четко отражают волновой характер явлений, или же они, наоборот, оказываются близкими к характеристикам разгона неупругой среды. В связи с этим отметим, что для волновых процессов существенна величина Тз = //с, или другие кратные ей величины времен, и характеристики этих процессов лишь косвенно зависят от диаметра сечения d (например, как следует из формулы (43.13), от отнощения d/dz зависит возникновение или отсутствие отраженных волн, изменяющих продолжительность процесса). Вместе с тем при расчетах без учета упругости среды определяющей является величина Тл, пропорциональная квадрату диаметра сечения канала d. [c.408] На основании всего вышеизложенного можно высказать предположение, что волновые процессы и процессы разгона среды, рассматриваемой без учета ее упругих свойств, отражают лишь различные стороны истинных переходных процессов, возникающих при неустановившемся движении жидкости или газа в канале. [c.409] Выше были рассмотрены только некоторые из факторов, влияющих на переходные процессы в коротких каналах. Характер неустановившегося движения среды может зависеть и от формы внешних воздействий. [c.410] Представляют интерес работы Ж. Т. Карэма [29] и Ж. Т. Ка-рэма и М. Е. Фрэнка [30], посвященные исследованию характеристик изменения давления рх=1 на заглушенном конце пневматического канала, давление рх=о на входе в который совершает гармонические колебания. Были проведены опыты с каналами различной длины (/ = 0,4н-6 м), имевшими диаметр сечения 6,3 мм. Опыты проводились при различных средних значениях давления в канале ( ср = 0,7-4-2,8 кГ1см ) и при разных относительных величинах амплитуды рх=о (2, 10 и 20% от рср)- Частота колебаний V менялась от 1 до 1000 гц. [c.410] В качестве примера на рис. 44.4, а представлена полученная опытным путем логарифмическая амплитудно-частотная характеристика Мр = ф(у) для канала с 1 = 3 м здесь Мр = = 20 g px=l Px=o) Эти опыты были проведены при среднем избыточном давлении 0,7 кГ/см . На рисунке показаны точки, полученные при амплитуде колебаний давления р =о, равной 0,2% и 20% от среднего абсолютного давления в канале. [c.410] Никольса [32] предложил методику приближенного построения огибающих характеристики Лip = ф(v) (на рис. 44.4, а это кривые / и 2) и самой этой характеристики. [c.410] Согласно данным работ [29, 30], построенными указанным способом логарифмическими амплитудно-частотными характеристиками хорошо аппроксимируются опытные кривые Мр = ф(г), тогда как расчеты, проведенные без учета различий в движении отдельных слоев потока, дают существенно завышенные величины Мр. [c.412] И величины Рср подтверждается опытными характеристиками, представленными на рис. 44.6, г и д. На рис. 44.6, г показана характеристика =ф(бРх=о) для трубопровода с 1 = 4,76 мм, / = 306 м при среднем значении давления ср = 0,63 кГ1см -, на рис. 44.6, д показана для того же трубопровода характеристика 63 = ф( ср) при 6рж=о = 0,21 (кривая /) и 6рж=о = 0,42 кГ см (кривая 2). [c.416] Для характеристики длинной линии как элемента системы пневмоавтоматики представляет интерес не только опеределение значений /ез , но также и величина давления, которое передается головной волной, распространяющейся со скоростью звука в рассматриваемой среде. Поэтому является практически важным определение условий затухания головной волны в длинных линиях под действием сил трения. Этим вопросам посвящены разделы работ И. А. Чарного и Г. Д. Розенберга (см. [25], стр. 72—74 и [26], стр. 338—342). [c.416] МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПНЕВМОНИКИ. [c.417] Вернуться к основной статье