ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные условные обозначения из "Аэродинамические основы аспирации " Одной из основных причин профессиональных заболеваний рабочих являются выбросы пыли, вредных веществ, теплоты и водяного пара, которые сопровождают технологические процессы в металлургической, горнодобывающей, химической промышленности, в производстве строительных материалов и других отраслях. Уровень содержания вредных примесей в атмосфере производственных помещений, как правило, на порядок выше, чем в атмосфере территорий, прилегающих к ним. При этом негативному воздействию на рабочих местах подвергается огромное количество людей, составляющих активную трудоспособную часть населения. [c.441] Сохранение здоровья рабочих важно не только с социальной, но и с экономической стороны. Лечение профессиональных заболеваний рабочих обходится государству значительно дороже, чем внедрение вентиляционных систем. Кроме того, проникая в движущие части оборудования, пыль способствует его преждевременному износу и, как следствие, ухудшению эксплуатационных показателей и качества выпускаемой продукции. [c.441] Наиболее надежным способом борьбы с выбросами вредных примесей является применение местной вытяжной вентиляции. Несмотря на непрерывный рост затрат на изготовление, монтаж и эксплуатацию систем местной вентиляции, эффективность их часто остается неудовлетворительной. Правильный выбор параметров местных отсосов предполагает снижение запыленности в рабочей зоне ниже допустимой концентрации при минимальных объемах удаляемого воздуха, что напрямую связано с энергопотреблением системы вытяжной вентиляции. Последний факт в эпоху энергетического кризиса приобретает особое значение. Поэтому увеличение дальнобойности всасывающих факелов местных отсосов является важной научно-технической проблемой, решение которой даст значительный экономический и социальный эффект локализация выбросов загрязняющих веществ будет осуществляться при минимальных энергозатратах. [c.441] Правильный выбор конструкции местного отсоса и места его размещения зависит не только от технологии производства, но и методов расчета пылегазовых потоков вблизи всасывающих отверстий. Можно выделить три этапа в развитии этих методов расчета. [c.441] Площадь отверстия относится к площади фланца как 1 2,3. [c.442] Накопленные за рассматриваемый период экспериментальные данные были использованы по прошествии более 50 лет в работах [9-10], где аппроксимировалось экспериментальное поле скоростей, найденное М.Ф.Бромлеем. В результате математической обработки эксперимента (обрабатывались данные по 435 точкам) построена модель спектра всасывания местного отсоса камнерезной машины, в сфере его действия находится плоскость выпиливаемого камня, которая была учтена путем наложения друг на друга спектра модели и ее зеркального отображения. [c.443] Рассмотренные методы можно распространить на узкий класс простых всасывающих отверстий, исследовавшихся экспериментально. Помещение во всасывающий факел более сложных тел, чем плоскость, вызывает значительные трудности при определении искомого поля скоростей. [c.443] С помощью ЭГДА были получены поправочные коэффициенты на установку промышленных ванн при расчете бортовых отсосов. Этим же методом найдены составляющие скорости при обтекании цилиндра. [c.444] Наибольшие трудности при реализации метода конформных отображений (см. разделы 1, 2) возникают при нахождении отображающей функции, которая не всегда определяется (например, для многосвязных областей). Однако при удачном прохождении этого этапа несложные задачи можно решать, не используя мощные ЭВМ, а применяя калькулятор. К сожалению, МКО позволяет решать лишь плоские задачи. [c.444] Налагая одно семейство линий тока на другое, получим сетку, в которой стороны клеток в определенном масштабе изображают векторы скорости. [c.444] Диагональ любой клетки в том же масштабе изображает величину вектора скорости результирующего потока. [c.445] Графическим методом в [18] рассчитано поле скоростей вблизи щелевого патрубка при наличии двух взаимно перпендикулярных ограждающих поверхностей, где течение заменялось системой стоков, являющихся симметричными отображениями основного стока относительно поверхностей. Безусловно, графический метод уступает в точности МКО. [c.445] Результаты вычислений по методу стоков могут значительно отличаться от экспериментальных данных. [c.445] С использованием метода наложения потоков (см. п. 1.4) путем интегрирования стоков по всасывающему отверстию в работах [28-32] получены формулы для расчета осевой скорости у вытяжных отверстий, встроенных в плоскую безграничную стенку. За рубежом методом наложения потоков было рассмотрено поле скоростей у прямоугольного всасывающего отверстия [44. Здесь не были получены такие простые формулы, как у И.А.Шепелева. Интегрирование источников проводилось суммированием 100 единичных стоков. Изучалось течение стесненными стенками (одной, двумя и тремя взаимно перпендикулярными стенками), описанное с использованием зеркального отображения и графического суммирования. Этим же методом рассмотрена задача в плоскости [45] для одного точечного стока, одного точечного источника и плоскопараллельного течения. [c.446] Нри всей простоте метода наложения потоков довольно сложно определить, каким образом необходимо наложить элементарные потоки, чтобы получить картину интересующего нас течения, особенно когда речь идет о местных отсосах в стесненных условиях. В работе Н.Я.Фабриканта [53] изложен обобщенный метод наложения потоков, который позволяет решить указанную задачу. Нринцип ЭТОГО метода описан в разделах 4, 5. Отметим лишь, что он сводится к решению граничных интегральных уравнений Фредгольма 2-го рода. Поэтому за рубежом этот метод получил название метода граничных интегральных уравнений, или метода граничных элементов [54-57 59], основанного на разработках русского математика С.Г.Михлина [58]. Обобщенный метод наложения потоков есть частный случай метода ГИУ, поскольку последний охватывает более широкий класс задач, в том числе и задачи теории упругости. [c.446] Обобщенный метод наложения потоков, называемый иногда в аэродинамике методом особенностей , применен Г.Д.Лившицем и его учениками [33-38, 128 для расчета круглого, квадратного и кольцевого полубесконечных патрубков, свободно расположенных в пространстве. Известны похожие исследования и за рубежом [46 47]. Расчет течений со сложными границами произведен не был. [c.446] Вернуться к основной статье