Расчет параметров и режима движения жидкости
Режимы движения жидкости.
Существуют два режима движения жидкости - ламинарный и турбулентный. В ламинарном (слоистом) потоке частицы жидкости движутся параллельно стенкам трубопровода, не препятствуя движению друг другу. При турбулентном (возмущенном) движении в потоке появляются завихрения. Частицы движутся беспорядочно, сталкиваясь и мешая движению других частиц жидкости.
Режим движения определяется безразмерным критерием или числом Рейнольдса.
где vср - средняя скорость потока;
v - кинематическая вязкость рабочей жидкости;
dг - гидравлический диаметр, для круглой трубы он равен внутреннему диаметру трубы, в других случаях
 |
где S - площадь сечения трубы;
U - периметр сечения.
Критическое значение числа Рейнольдса для гладких круглых труб Re кр»2300. При Re< Re кр режим движения ламинарный, при Re >Re кр - турбулентный.
Уравнение неразрывности потока.
Если жидкость течет через трубу с изменяющимся сечением, то расход Q, под которым понимается количество жидкости, протекающей в единицу времени через любое сечение, на всех участках будет одинаков 
.
Рисунок 3.1 - Схема движения жидкости
Уравнение неразрывности потока для сечений, выделенных на рисунке, будет иметь вид
 | |||
 | |||
или ,
где S1, S2 – площади сечений 1 и 2 трубопровода;
v1, v2 – средние скорости движения жидкости в сечениях 1 и 2.
|
|
|
Уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости.
Сумма скоростного, пьезометрического и геометрического напоров является постоянной величиной для любых сечений потока жидкости.
Уравнение имеет вид:
 |
где 
- скоростной напор;
- пьезометрический напор;
z –геометрический напор.
Для потока реальной жидкости дополнительно учитывается суммарная потеря напора между сечениями 1 и 2 и то обстоятельство, что скоростной напор, подсчитанный по средней скорости жидкости в данном сечении не равен сумме скоростных напоров элементарных струек, составляющих этот поток. Для этого вводится корректирующий коэффициент Кориолиса.
Расход жидкости через отверстие малого диаметра (дроссель).
В гидроприводах мобильных машин нашли широкое применение квадратичные дроссели.
Квадратичный дроссель чаще всего представляет собой шайбу с малым отверстием, установленную на пути движения жидкости. Перепад давления на таком дросселе пропорционален квадрату скорости движения жидкости, что нашло отражение в названии дросселя.
Основным преимуществом квадратичного дросселя является то, что при изменении теплового режима работы расход жидкости через дроссель меняется незначительно.
|
|
|
При установившемся истечении жидкости через круглое отверстие малого диаметра (дроссель) количество жидкости, проходящей через такой дроссель в единицу времени, определяется на основании уравнения Бернулли
где μ≈0,6 - коэффициент расхода;
S - площадь проходного отверстия дросселя;
D - перепад давления на дросселе;
ρ - плотность рабочей жидкости.
Дроссели часто используются для регулирования скорости гидродвигателей, особенно в приводах малой мощности. Дроссельное регулирование скорости основано на том, что через дроссель проходит только часть потока, подаваемого насосом
Порядок выполнения работы
Используются гидросхемы, изображенные на рисунке 3.2.
Необходимо определить режим движения жидкости в напорном и сливном трубопроводах гидроцилиндра диаметром dтр=20 мм при выдвижении штока поршня. Потерями давления в гидросистеме пренебречь.
Исходные данные для расчета: подача насоса Q=2 дм3/с; усилие; действующее на шток гидроцилиндра F=50 кН; давление настройки предохранительного клапана pmax=12 МПа, диаметр поршня гидроцилиндра D=100 мм, штока d=45 мм; диаметр отверстия дросселя dдр=3 мм. Кинематическую вязкость рабочей жидкости принять равной v=30 мм2/с, а плотность ρ=900 кг/м3.
|
|
|
В отчете приводятся результаты расчетов и их анализ.
Рисунок 3.2 – Схемы для решения
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 240; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!