Υπολογισμός της κατανάλωσης πεπιεσμένου αέρα μέσω του ακροφυσίου

Μερικές φορές υπάρχει ανάγκη να υπολογιστεί η ποσότητα (όγκος) πεπιεσμένου αέρα που θα ρέει μέσα από μια οπή (ακροφύσιο) ορισμένης διαμέτρου στην ατμόσφαιρα ή σε άλλο όγκο με ατμοσφαιρική πίεση για οποιαδήποτε χρονική περίοδο. Αυτό μπορεί να είναι απαραίτητο για τον υπολογισμό της ποσότητας διαρροής ή, με ορισμένες τροποποιήσεις, για τον υπολογισμό της κατανάλωσης πεπιεσμένου αέρα από τον εξοπλισμό.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το πρόβλημα υπολογισμού της ογκομετρικής ροής του αερίου, είτε πεπιεσμένου αέρα ή υδροχλωρικό αέριο, μέσω ενός ανοίγματος (στόμιο), αν και μπορεί να φαίνεται ασήμαντο με την πρώτη ματιά, στην πραγματικότητα δεν είναι τόσο απλό. Η ικανότητα απόδοσης του ακροφυσίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα χαρακτηριστικά (ιδιαίτερα, γεωμετρία) του ακροφυσίου και από το «περιβάλλον», συμπεριλαμβανομένης της γεωμετρίας και άλλα χαρακτηριστικά του αγωγού υποθαλάσσια και της εισόδου / εξόδου του ακροφυσίου. Στην περίπτωση των συσκευών, συνήθως κατανάλωση φυσικού αερίου που απαιτούνται για τη λειτουργία του εξοπλισμού, να είστε βέβαιος όχι μόνο ο κατασκευαστής του εξοπλισμού υπολογίζεται θεωρητικά, αλλά και προσεκτικά, πολλές φορές και σε διαφορετικές συνθήκες που ελέγχονται εμπειρικά. Επομένως, η ροή που λαμβάνεται από τον παρακάτω τύπο είναι κατά προσέγγιση και μπορεί να θεωρηθεί ως ενδεικτική τιμή.

Έτσι, η ροή μάζας μέσω του ακροφυσίου ενός ιδανικού αερίου μπορεί να υπολογιστεί από τον ακόλουθο τύπο (να εξοικειωθούν με την ακολουθία εξόδου αυτού του τύπου μπορεί να είναι στη http://en.wikipedia.org/wiki/Choked_flow σελίδα καθώς και στις σελίδες αναφέρεται από τον παραπάνω):

, όπου
m είναι η απαιτούμενη παροχή μάζας αερίου, kg / s
C - ο συντελεστής διόρθωσης για τη διακίνηση του ακροφυσίου (εάν δεν είναι γνωστό, λαμβάνεται υπό όρους ως 1)
A - επιφάνεια διατομής ακροφυσίου, m², υπολογίζεται από την ακτίνα του με τον τύπο Α = π · r²
P είναι η απόλυτη πίεση αερίου πριν από το ακροφύσιο, Pa = N / m² = kg / (m · s²)
k = cp / cv, (http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity)
cp είναι η ειδική θερμότητα σε σταθερή πίεση, για τον αέρα = 29.12 J · mol -1 · K -1
cv είναι η ειδική θερμότητα σε σταθερή θερμοκρασία, για τον αέρα = 20,8 J · mol -1 · K -1
δηλαδή, k = 1.4
Μ - μοριακό βάρος, kg / kmol. Για πεπιεσμένο αέρα = 28 kg / kmol
Z είναι ο συντελεστής συμπιεστότητας σε μια ορισμένη πίεση και θερμοκρασία. Για τον πεπιεσμένο αέρα λαμβάνουμε 1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Compressibility_factor).
R είναι η ιδανική σταθερά αερίου = 8314,5 (N · m) / (kmol · K)
T είναι η θερμοκρασία του αερίου πριν από το ακροφύσιο, K

Αφού υπολογίζεται η ροή αέριας μάζας από τον παραπάνω τύπο, μπορεί να μετατραπεί σε ογκομετρικό αέρα, διαιρώντας την αποκτηθείσα τιμή με την πυκνότητα του αέρα, δηλαδή περίπου 1,2 kg / m³.

Φυσικά, εάν ο ρυθμός ροής που υπολογίζεται μέσω του ακροφυσίου ενός άλλου αερίου, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ο τύπος που αντιστοιχεί στα χαρακτηριστικά των ποσοτήτων αερίου: ειδική θερμότητα, μοριακό βάρος, συμπιεστότητα, και, τέλος, ο ρυθμός ροής μάζας μετάφρασης που προκύπτουν στην πυκνότητα χύδην.

Πώς να βρείτε την παροχή αέρα m3 / h γνωρίζοντας τη διάμετρο της οπής είναι 1 mm, το μήκος της γραμμής αέρα είναι 30 mm και η πίεση είναι στα 2, 4 και 6 atm

Πώς να βρείτε την παροχή αέρα m3 / h γνωρίζοντας τη διάμετρο της οπής είναι 1 mm, το μήκος της γραμμής αέρα είναι 30 mm και η πίεση είναι στα 2, 4 και 6 atm

  1. Εύρος ζώνης ενός οποιουδήποτε καναλιού (δηλαδή, ροή του αντλούμενου μέσου) καθορίζεται από τη διαφορά πίεσης, η πυκνότητα του αντλούμενου μέσου, το μήκος του καναλιού και το χαρακτηριστικό μέγεθος της.
    Η απόδοση υπολογίζεται ως εξής. αεροδυναμική αντίσταση του καναλιού αναζητείται από τον τύπο ρεύματος # 916? F = (# 955? L / d + # 968?) 961? νν # 178? / 2, όπου το # 955? - συντελεστή τριβής (αναζήτηση σχετικά με πίνακες ή νομογράμματα, βάσει της ταχύτητας καταλληλότερο Idelchik «Handbook of υδραυλικής αντίστασης»), L = 0.03Μ - μήκος του καναλιού, d = 0,001 Μ - χαρακτηριστική διάσταση, σε αυτή την περίπτωση η διάμετρος οπής, # 968 = 1.5 - συνολική συντελεστή τοπική αντίσταση στην είσοδο και την έξοδο, # 961 = 1.2kg / cu. m - πυκνότητα του αέρα σε 1ata πίεση (εάν η πίεση είναι διαφορετική, είναι απαραίτητο να ψάξει τις ιδιότητες πυκνότητα πινάκων, αλλά χαμηλή πίεση μικρότερη από 10 ata μπορεί με καλή ακρίβεια να υποτεθεί ότι η πυκνότητα είναι ανάλογη με την πίεση, δηλαδή την τιμή της 1.2kg κυβικά πίεσης / μέτρο πολλαπλασιάζονται. ), w είναι η ταχύτητα του αέρα.
    Εάν δεν υπάρχει βιβλίο αναφοράς για τις υδροηλεκτρικές αντιστάσεις, τότε ο συντελεστής τριβής μπορεί να υπολογιστεί με τύπους, αν και αυτό θα είναι λιγότερο ακριβές. Πρώτον, βρείτε τον αριθμό Reynolds Re = wd # 961 / # 956, όπου το # 956 = 0.0000181 είναι το δυναμικό ιξώδες του αέρα. Στη συνέχεια, εξετάστε τον συντελεστή τριβής # 955 = 64 / Re για τον ελασματοειδή τρόπο λειτουργίας και # 955 = 0.316 / Re ^ (0.25) για τον τυρβώδη. Τέλος, επιλέξτε την τιμή που θα είναι μεγαλύτερη.
    Με καλή ακρίβεια, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η αεροδυναμική αντίσταση # 916; F είναι ίση με την υπάρχουσα διαφορά πίεσης # 916, Ρ. Δεδομένου ότι ο συντελεστής τριβής πρέπει να αναζητηθεί ανάλογα με την ταχύτητα και δεν είναι γνωστός εκ των προτέρων, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί με τη μέθοδο διαδοχικών προσεγγίσεων. Κατ 'αρχάς, ορίστε μια ορισμένη τιμή της ταχύτητας w και υπολογίστε την αεροδυναμική αντίσταση, στη συνέχεια συγκρίνετε την με την πτώση πίεσης. Αν η διαφορά είναι μεγάλη, ορίστε μια νέα ταχύτητα και επαναλάβετε τον υπολογισμό. Οπότε κάνετε τον υπολογισμό έως ότου αποκτήσετε καλή αντιστοίχιση της αεροδυναμικής έλξης με την πτώση πίεσης.
    Μετά από αυτό, ο ογκομετρικός ρυθμός ροής (σε κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο) ορίζεται ως το προϊόν της ταχύτητας στην διατομή της οπής V = wS, όπου S = # 960d # 178/4. Και αν χρειάζεστε αριθμούς σε έναν κύβο. μετρητή / ώρα, τότε η ληφθείσα τιμή της ογκομετρικής ροής πολλαπλασιάζεται επί 3600.

Προσδιορισμός της ροής αέρα μέσω του πνευματικού διανομέα για ορισμένες τιμές της πίεσης εισόδου και εξόδου και του λόγου τους

Ρουμπρί: Τεχνική επιστήμη

Ημερομηνία δημοσίευσης: 05/04/2014 2014-04-05

Εμφανισμένο άρθρο: 14147 φορές

Βιβλιογραφική περιγραφή:

Denisov VA Προσδιορισμός της ροής αέρα μέσω του πνευματικού διανομέα για ορισμένες τιμές της πίεσης στην είσοδο και την έξοδο και του λόγου τους // Νέος επιστήμονας. ??? 2014.; №4. ??? Pp. 159-161. ??? URL https://moluch.ru/archive/63/10127/ (ημερομηνία αναφοράς: 02/09/2018).

Ένας τρόπος για να ρυθμίσετε το χαρακτηριστικό ροής μιας πνευματικής συσκευής είναι να προσδιορίσετε την παράμετρο που χαρακτηρίζει την υδραυλική αντίσταση. Επί του παρόντος, αυτή η παράμετρος είναι η ικανότητα απόδοσης της συσκευής καθορίζεται σύμφωνα με GOST R52720-2007 καθώς ο ρυθμός ογκομετρικής ροής (m3 / h) r = πυκνότητα 1000 kg / m3, μεταδίδονται σε μια συσκευή διαφορική πίεση επ 'αυτού 1 kgf / cm2.

Παρατηρούμε ότι οι παράμετροι ροής στις τοπικές αντιστάσεις καθορίζονται συνήθως με τύπους που λαμβάνονται για ένα ασυμπίεστο υγρό. Επομένως, χρησιμοποιούμε τον τύπο Weishbach και, μεταμορφώνοντάς τον, αποκτάμε μια έκφραση για τον προσδιορισμό του ογκομετρικού ρυθμού ροής ενός ρευστού όταν μετακινείται μέσω μιας πνευματικής συσκευής:

όπου και r - αντίστοιχα, η πτώση πίεσης στη συσκευή και η πυκνότητα του υγρού που ρέει διαμέσου της. - την εγκάρσια διατομή της διόδου της συσκευής. - συντελεστής τοπικής αντίστασης.

Αν υποθέσουμε τώρα ότι η σύνθετη αντίσταση διέρχεται μέσω ενός τοπικού πυκνότητα νερού r = 1000 kg / m3 με ένα διαφορικό πίεσης της 1 kgf / cm2, η σχέση (1) μετατρέπεται σε (cm2):

Σύμφωνα με το GOST R52720-2007, η δεξιά πλευρά του τύπου (2) δεν αντιπροσωπεύει τίποτα λιγότερο από την ικανότητα (m3 / ώρα) της συσκευής. Έτσι, γενικά, ο ρυθμός ογκομετρικής ροής (m3 / h) του εργαζόμενου ρευστού κατά την κίνηση του διαμέσου του διανομέα πρέπει να προσδιορίζεται από τον τύπο:

και ο ρυθμός ροής μάζας = (kg / h) - σύμφωνα με τον τύπο

Σημειώστε ότι οι εκφράσεις (3) και (4) είναι απολύτως σύμφωνη με τον τύπο για τον προσδιορισμό του μεγέθους και δίδεται Διαδικτυακός (ε) Επιστημονική και Βιομηχανία Επιχειρήσεις «Βόλγα» [2].

Όπως είναι γνωστό, κατά τη διάρκεια λειτουργίας πνευματικών ενεργοποιητών, είναι δυνατές διάφορες συνθήκες εναλλαγής θερμότητας μεταξύ της ροής αερίου που κινείται στους αγωγούς και στο περιβάλλον.

Εάν ο ρυθμός ροής αερίου είναι μικρή και τα τοιχώματα του αγωγού μεταξύ του περιβάλλοντος και την καλή ανταλλαγή θερμότητας λαμβάνει χώρα, οι διαδικασίες που συμβαίνουν στο πνευματικά κοντά στο ισοθερμικό? σε ταχύτητες ροής αερίου υψηλής, κακή μεταφορά θερμότητας και μικρές δυνάμεις των διεργασιών τριβής σε πνευματικά κοντά στο αδιαβατική.

Έτσι, αν υποτεθεί ότι ανάντη και κατάντη ενός πνευματικού θερμοκρασία του αέρα είναι το ίδιο (σωλήνα τρέχει ανάντη και κατάντη της τοπικής αντίστασης αρκετά μεγάλη, έτσι ώστε να υπάρχει πλήρης ευθυγράμμιση της ροής και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος), σε αυτή την περίπτωση για να προσδιοριστεί ο ρυθμός ροής του αέρα σε ένα τοπικό αντίσταση η οποία είναι χρησιμοποιήστε την υπολογιζόμενη εξάρτηση που λαμβάνεται στο [1, p.101] για την υποκρυπτική περιοχή της ισοθερμικής ροής αερίου:

ή λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι, σύμφωνα με την εξίσωση Clapeyron-Mendeleev,

όπου u είναι η πίεση αερίου και η πυκνότητα μπροστά από την τοπική αντίσταση. - πίεση πίσω από την τοπική αντίσταση. - Σχετική πίεση. - μία παράμετρος που χαρακτηρίζει την υδραυλική αντίσταση του πνευματικές συσκευές του στομίου ορίζεται μέσω της ισοδύναμο μήκος του αγωγού, δηλαδή, ένα μήκος του σωλήνα, η διαφορά πίεσης στα αρχικά και ακραία τμήματα τα οποία σε ένα δεδομένο ρυθμό ροής είναι ίση με την διαφορά πίεσης στην τοπική αντίσταση?.. - ογκομετρική ροή αερίου, R - η σταθερά αερίου, ίση, T - η θερμοκρασία του αερίου υπό κανονικές συνθήκες είναι ίση με.

Από το (7) προκύπτει ότι για την κατασκευή του χαρακτηριστικού ροής ενός πνευματικού διανομέα είναι απαραίτητο να έχουμε την τιμή της παραμέτρου. Στη συνέχεια, λαμβάνοντας υπόψη τις τιμές της πίεσης αέρα στην είσοδο και της πτώσης πίεσης στην πνευματική συσκευή, το επιθυμητό χαρακτηριστικό είναι εύκολα καταρτισμένο.

Ας εξετάσουμε την παράμετρο ως συντελεστή αντίστασης συσκευή της διατομής ροής ορίζεται σε στροβιλώδη ροή του ρευστού που αντιστοιχεί στην περιοχή της τετραγωνική αντίστασης εργασίας, όταν το τοπικό συντελεστή αντίστασης προσδιορίζεται μόνο με τη μορφή της τοπικής αντίστασης. Όμως, κάτω από τέτοιους τρόπους ροής ρευστού, προσδιορίζεται η χωρητικότητα της συσκευής, ο σχεδιασμός της οποίας περιλαμβάνει τον συντελεστή αντίστασης. Τότε

και ο τύπος (7) μειώνεται στη μορφή

Αυτό είναι το χαρακτηριστικό κατανάλωσης της πνευματικής συσκευής.

Συμπερασματικά, ο τύπος (5) - (7) και (9) ισχύουν στην περιοχή επεξεργασίας, «» η σχετική πίεση στην κλίμακα μέχρι παράμετρο που ονομάζεται η κρίσιμη αναλογία πίεση στην οποία ο ρυθμός ροής του αερίου γίνεται η μέγιστη και παραμένει σταθερή μέχρι τις τιμές των Β αεριοδυναμικών υπολογισμών, η περιοχή ροής αερίου ονομάζεται υποκριτική και η περιοχή ροής είναι υπερκρίσιμη. Συνεπώς, για μια περιοχή υποκρυπτικής ροής, η ροή αερίου βάρους (όγκου) είναι συνάρτηση του "; περιοχή υπερκρίσιμη ροή με την ταχύτητα ροής έχει μία μέγιστη τιμή και για τον ορισμό του σε σχέση (5) - (7) και (9) αντί του «» πρέπει να είναι υποκατεστημένη.

Ας εξετάσουμε ένα αριθμητικό παράδειγμα. Καθορίστε το χαρακτηριστικό ροής ενός πνευματικού διανομέα με μια διέλευση υπό όρους, την τιμή διαβατηρίου. Θερμοκρασία αέρα στο διανομέα. τη σταθερά αερίου. Απαιτείται να βρεθεί η ροή του αέρα που διέρχεται μέσω του διανομέα, σε πτώση πίεσης με πίεση στην είσοδο του διανομέα

Στις δεδομένες τιμές της πίεσης αέρα στην είσοδο του διανομέα, η πίεση εξόδου της συσκευής θα είναι αντίστοιχα = 0,56MPa. = 0,76MPa, και τις αξίες σχετική πίεση λαμβάνει αντιστοίχως Αυτό σημαίνει ότι σε όλο το φάσμα του «» σχετική πίεση κρατά υποκρίσιμη περιοχή της ροής του αερίου, του οποίου η ταχύτητα ροής μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο (9).

Αντικαθιστώντας στην εξίσωση (8) και των αξιών, διαπιστώνουμε ότι k = 2.39, ένα ογκομετρικό ρυθμό ροής τιμές υπολογίζονται από τον τύπο (9) με μία δεδομένη τιμή για τις λαμβανόμενες τιμές, «» η σχετική πίεση είναι:,,.

Το λαμβανόμενο χαρακτηριστικό ροής ενός πνευματικού διανομέα παρουσιάζεται παρακάτω γραφικά με τη μορφή της εξάρτησης του ογκομετρικού ρυθμού ροής του αερίου από το ".

Εικ.1. Κατανάλωση χαρακτηριστική του διανομέα αέρα

Υπολογισμοί του συντάκτη: + 1. y = 0,8; 2.y = 0.9. 3.y = 0.93; 4. γ = 0,95

X - αυθαίρετες τιμές του "γ"

Σε συστήματα πνευματικών κινήσεων, καθώς και σε υδραυλικούς κινητήρες, η τοπική αντίσταση παίζει εξαιρετικά μεγάλο ρόλο. Από την ικανότητα ορθής εκτίμησης των παραμέτρων της ροής που ρέει μέσω της τοπικής αντίστασης εξαρτάται η ακρίβεια και η αξιοπιστία των υπολογισμών.

Τοπική αντίσταση τείνουν να προωθούν στροβιλισμό στη ροή, με την οποία ο συντελεστής τοπικής αντίστασης ακόμα και σε σχετικά χαμηλούς αριθμούς Reynolds ορίζεται μόνο με τη μορφή των τοπικών αντίστασης που μας επιτρέπει να εκφράσουν το συντελεστή τοπική αντίσταση διαμέσου της χωρητικότητας της συσκευής και έτσι να οικοδομήσουν καμπύλη επιδόσεων του.

1. Pogorelov V. Και. Αεριοί δυναμικοί υπολογισμοί των πεπιεσμένου αέρα. - L: "Μηχανική Μηχανική", 1971. - 184p.

Κατανάλωση αέρα μέσω της οπής

Αυτός ο υπολογιστής υπολογίζει την εσωτερική διάμετρο του αγωγού προς τον συμπιεστή, με την ογκομετρική ροή του πεπιεσμένου αέρα, το μήκος του αγωγού, εκτός από την πίεση (ή μετάβαση σε ρελαντί) του συμπιεστή, καθώς και τη μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση πίεσης.

Κάτω από το μήκος του αγωγού να γίνει κατανοητό όχι μόνο από τη δική του μήκους του, αλλά και συμβατικό πρόσθετο αυτό, το οποίο είναι το άθροισμα των μηκών των σωλήνων, η στάθμη που αντιστοιχεί περίπου με την πτώση πίεσης που προκαλείται από αλλαγές στην κατεύθυνση του σωλήνα, μειώνοντας, και μερικά εξαρτήματα. Περίπου ισοδύναμα μήκη στοιχείων σωληνώσεων υποδεικνύονται στον πίνακα στο κάτω μέρος της σελίδας. Αν δεν είστε σίγουροι πως ο αγωγός θα είναι οι περιορισμοί / επεκτάσεις, στροφές, οι βαλβίδες (κάτι που συμβαίνει αρκετά συχνά άγνωστη), ή εάν ένας ακριβής υπολογισμός δεν πληροί τους στόχους μπροστά σας, αντί να σας προτείνουμε να εφαρμόσει τις τροποποιήσεις του συντελεστή διόρθωσης μήκος του σωλήνα του 1.6.

Προσοχή παρακαλώ! Χρησιμοποιήστε μια περίοδο αντί για κόμμα όταν διαχωρίζετε το κλασματικό μέρος των αριθμών. Διαφορετικά, ο υπολογισμός της διαμέτρου του αγωγού δεν θα λειτουργήσει.

Πώς να βρείτε την παροχή αέρα m3 / h γνωρίζοντας τη διάμετρο της οπής είναι 1 mm, το μήκος της γραμμής αέρα είναι 30 mm και η πίεση είναι στα 2, 4 και 6 atm

Πώς να βρείτε την παροχή αέρα m3 / h γνωρίζοντας τη διάμετρο της οπής είναι 1 mm, το μήκος της γραμμής αέρα είναι 30 mm και η πίεση είναι στα 2, 4 και 6 atm

  1. Εύρος ζώνης ενός οποιουδήποτε καναλιού (δηλαδή, ροή του αντλούμενου μέσου) καθορίζεται από τη διαφορά πίεσης, η πυκνότητα του αντλούμενου μέσου, το μήκος του καναλιού και το χαρακτηριστικό μέγεθος της.
    Η απόδοση υπολογίζεται ως εξής. αεροδυναμική αντίσταση του καναλιού αναζητείται από τον τύπο ρεύματος # 916? F = (# 955? L / d + # 968?) 961? νν # 178? / 2, όπου το # 955? - συντελεστή τριβής (αναζήτηση σχετικά με πίνακες ή νομογράμματα, βάσει της ταχύτητας καταλληλότερο Idelchik «Handbook of υδραυλικής αντίστασης»), L = 0.03Μ - μήκος του καναλιού, d = 0,001 Μ - χαρακτηριστική διάσταση, σε αυτή την περίπτωση η διάμετρος οπής, # 968 = 1.5 - συνολική συντελεστή τοπική αντίσταση στην είσοδο και την έξοδο, # 961 = 1.2kg / cu. m - πυκνότητα του αέρα σε 1ata πίεση (εάν η πίεση είναι διαφορετική, είναι απαραίτητο να ψάξει τις ιδιότητες πυκνότητα πινάκων, αλλά χαμηλή πίεση μικρότερη από 10 ata μπορεί με καλή ακρίβεια να υποτεθεί ότι η πυκνότητα είναι ανάλογη με την πίεση, δηλαδή την τιμή της 1.2kg κυβικά πίεσης / μέτρο πολλαπλασιάζονται. ), w είναι η ταχύτητα του αέρα.
    Εάν δεν υπάρχει βιβλίο αναφοράς για τις υδροηλεκτρικές αντιστάσεις, τότε ο συντελεστής τριβής μπορεί να υπολογιστεί με τύπους, αν και αυτό θα είναι λιγότερο ακριβές. Πρώτον, βρείτε τον αριθμό Reynolds Re = wd # 961 / # 956, όπου το # 956 = 0.0000181 είναι το δυναμικό ιξώδες του αέρα. Στη συνέχεια, εξετάστε τον συντελεστή τριβής # 955 = 64 / Re για τον ελασματοειδή τρόπο λειτουργίας και # 955 = 0.316 / Re ^ (0.25) για τον τυρβώδη. Τέλος, επιλέξτε την τιμή που θα είναι μεγαλύτερη.
    Με καλή ακρίβεια, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η αεροδυναμική αντίσταση # 916; F είναι ίση με την υπάρχουσα διαφορά πίεσης # 916, Ρ. Δεδομένου ότι ο συντελεστής τριβής πρέπει να αναζητηθεί ανάλογα με την ταχύτητα και δεν είναι γνωστός εκ των προτέρων, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί με τη μέθοδο διαδοχικών προσεγγίσεων. Κατ 'αρχάς, ορίστε μια ορισμένη τιμή της ταχύτητας w και υπολογίστε την αεροδυναμική αντίσταση, στη συνέχεια συγκρίνετε την με την πτώση πίεσης. Αν η διαφορά είναι μεγάλη, ορίστε μια νέα ταχύτητα και επαναλάβετε τον υπολογισμό. Οπότε κάνετε τον υπολογισμό έως ότου αποκτήσετε καλή αντιστοίχιση της αεροδυναμικής έλξης με την πτώση πίεσης.
    Μετά από αυτό, ο ογκομετρικός ρυθμός ροής (σε κυβικά μέτρα ανά δευτερόλεπτο) ορίζεται ως το προϊόν της ταχύτητας στην διατομή της οπής V = wS, όπου S = # 960d # 178/4. Και αν χρειάζεστε αριθμούς σε έναν κύβο. μετρητή / ώρα, τότε η ληφθείσα τιμή της ογκομετρικής ροής πολλαπλασιάζεται επί 3600.

Προσδιορισμός της ταχύτητας του αέρα στον αγωγό

Για την ανάπτυξη ενός μελλοντικού συστήματος εξαερισμού, είναι σημαντικό να καθοριστούν οι διαστάσεις των καναλιών που πρέπει να τοποθετηθούν υπό ορισμένες συνθήκες. Σε ένα νεόκτιστο κτίριο, είναι ευκολότερο να το κάνουμε αυτό, στο στάδιο του σχεδιασμού έχοντας εντοπίσει όλα τα μηχανικά δίκτυα και τον τεχνολογικό εξοπλισμό σύμφωνα με τα κανονιστικά έγγραφα. Ένα άλλο πράγμα, όταν υπάρχει ανακατασκευή ή τεχνική ανακατασκευή της παραγωγής, απαιτείται να τεθούν οι διαδρομές των αεραγωγών λαμβάνοντας υπόψη τις υπάρχουσες συνθήκες. Οι διαστάσεις των καναλιών μπορούν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο και, για να υπολογιστούν σωστά, είναι απαραίτητο να υιοθετηθεί η βέλτιστη ταχύτητα του αέρα.

Ταχύτητα επιτραπέζιου αέρα στον αγωγό.

Διαδικασία υπολογισμού

Υπάρχει μια άλλη έκδοση της συσκευής για τον εξαερισμό τροφοδοσίας και εξαγωγής με μηχανικά κίνητρα. Συνίσταται στη χρήση υπαρχόντων αεραγωγών για νέες εγκαταστάσεις εξαερισμού. Δεν μπορεί επίσης να γίνει χωρίς υπολογισμό της ταχύτητας ροής σε αυτούς τους παλαιούς αγωγούς με βάση έρευνες και μετρήσεις.

Ο γενικός τύπος για τον υπολογισμό της αξίας της ταχύτητας μάζας αέρα (V, m / s) προέρχεται από έναν υπολογισμό της ροής γλυκού αέρα (L, m³ / h), ανάλογα με το μέγεθος της περιοχής καναλιού διατομής (F, τμ):

L = 3600 x F x V

Σημείωση: ο πολλαπλασιασμός κατά 3600 είναι απαραίτητος για να ταιριάζει με τις μονάδες ώρας (ώρες και δευτερόλεπτα).

Η διαδικασία μέτρησης της ταχύτητας του αέρα.

Συνεπώς, ο τύπος ταχύτητας ροής μπορεί να αναπαρασταθεί στην ακόλουθη μορφή:

Υπολογίστε ότι η περιοχή της εγκάρσιας τομής ενός υπάρχοντος καναλιού δεν είναι δύσκολη, αλλά αν πρέπει να υπολογιστεί; Στη συνέχεια, η μέθοδος επιλογής των διαστάσεων του αγωγού σύμφωνα με τις συνιστώμενες ταχύτητες ροής αέρα έρχεται στη διάσωση. Αρχικά οι τρεις παράμετροι που εμπλέκονται στον υπολογισμό σε αυτό το σημείο πρέπει να είναι γνωστή με ακρίβεια ένα - τον αριθμό του μίγματος αέρα (L, m³ / h) που απαιτούνται για τον εξαερισμό ενός δωματίου. Καθορίζεται σύμφωνα με το ρυθμιστικό πλαίσιο, ανάλογα με το σκοπό της δομής και των εσωτερικών χώρων της. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται από τον αριθμό των ατόμων σε κάθε δωμάτιο ή από την ποσότητα των επιβλαβών ουσιών που απελευθερώνονται, την πλεονάζουσα θερμότητα ή την υγρασία. Μετά από αυτό, θα πρέπει να πάρετε την προκαταρκτική τιμή της ταχύτητας του αέρα στους αγωγούς, μπορείτε να το κάνετε αυτό χρησιμοποιώντας τον πίνακα των συνιστώμενων στροφών.

Επιλογή διαστάσεων καναλιού

Επιλέγοντας τον τύπο αεραγωγού και υποθέτοντας την ταχύτητα σχεδιασμού, είναι δυνατόν να προσδιορίσουμε την διατομή του μελλοντικού καναλιού με τους παραπάνω τύπους. Εάν σχεδιάζεται να γίνει σε στρογγυλή μορφή, τότε η διάμετρος είναι εύκολο να υπολογιστεί:

Υπολογισμός αεραγωγών για ομοιόμορφη κατανομή του αέρα.

  • D είναι η διάμετρος του κυκλικού καναλιού σε μέτρα.
  • F - η περιοχή της διατομής του σε m.
  • π = 3,14

Στη συνέχεια, πρέπει να ανατρέξετε στα ρυθμιστικά έγγραφα που καθορίζουν τις τυπικές διαστάσεις των κυκλικών αγωγών και να επιλέξετε μεταξύ τους το πλησιέστερο στη υπολογισμένη διάμετρο. Αυτό γίνεται με σκοπό την ενοποίηση της παραγωγής στοιχείων των συστημάτων εξαερισμού, τα προϊόντα των οποίων είναι ήδη αρκετά μεγάλα. Εξυπακούεται ότι η λαμβανόμενη νέα διάμετρος της SNP θα έχουν άλλη διατομή, και ως εκ τούτου πρέπει να υπολογίσει εκ νέου την ανάστροφη ακολουθία και την έξοδο της προς την πραγματική τιμή του ρυθμού ροής της μάζας του αέρα στο πρότυπο κανάλι. Σε αυτή την περίπτωση, ο ρυθμός ροής L πρέπει να συμμετέχει στους υπολογισμούς ως σταθερά. Αυτή η μέθοδος υπολογίζει κάθε τμήμα του συστήματος εξαερισμού και η κατανομή σε περιοχές πραγματοποιείται για ένα σταθερό χαρακτηριστικό - την ποσότητα αέρα (ροή).

Αν υποτίθεται ότι πραγματοποιείται τοποθέτηση καναλιού με ορθογώνια διαμόρφωση, τότε είναι απαραίτητο να επιλέξετε τις διαστάσεις των πλευρών έτσι ώστε το προϊόν τους να δίνει την περιοχή εγκάρσιας τομής που είχε υπολογιστεί νωρίτερα. Ο ρυθμιστικός περιορισμός σε αυτά τα κανάλια είναι ένας:

Εδώ οι παράμετροι Α και Β είναι οι διαστάσεις των πλευρών σε μέτρα. Με απλά λόγια, οι κανόνες απαγορεύουν την εκτέλεση ορθογώνων αγωγών πολύ στενών σε μεγάλα ύψη ή πολύ χαμηλές και ευρείες. Στις περιοχές αυτές, η αντίσταση ροής θα είναι πολύ μεγάλη και θα προκαλέσει οικονομικά αδικαιολόγητο ενεργειακό κόστος. Ο υπόλοιπος υπολογισμός της πραγματικής ταχύτητας αέρα στον αγωγό γίνεται όπως περιγράφεται παραπάνω.

Συστάσεις για επιλογή σε περιορισμένες συνθήκες

Κατά την ανάπτυξη των συστημάτων εξαερισμού πρέπει να ακολουθεί κανείς ένας κανόνας, ο οποίος φαίνεται και στον πίνακα: η ταχύτητα του αέρα σε κάθε τμήμα του συστήματος θα πρέπει να αυξηθεί καθώς προσεγγίζει το σύστημα αερισμού. Εάν τα αποτελέσματα των υπολογισμών δίνουν τους δείκτες ταχύτητας σε ορισμένα τμήματα που δεν συμμορφώνονται με αυτόν τον κανόνα, τότε ένα τέτοιο σχήμα δεν θα λειτουργήσει ή υπό πραγματικές συνθήκες οι τιμές της ταχύτητας ροής θα απέχουν πολύ από τις υπολογιζόμενες. Λύστε το πρόβλημα αλλάζοντας το μέγεθος των αεραγωγών στις προβληματικές περιοχές προς την κατεύθυνση της μείωσης ή της αύξησης.

Ο τύπος για τον προσδιορισμό της ανταλλαγής αέρα με πολλαπλότητα.

Όταν εκτελούνται εργασίες κατασκευής για την ανακατασκευή ή την τεχνική ανακατασκευή βιομηχανικών κτιρίων, υπάρχει συχνά μια κατάσταση όπου δεν υπάρχει χώρος εγκατάστασης αεραγωγών, καθώς ο κορεσμός του τεχνολογικού εξοπλισμού και των αγωγών στο κτίριο είναι πολύ υψηλός. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε τα κομμάτια στις πιο απρόσιτες θέσεις ή να διασχίσετε τα δάπεδα και τους τοίχους αρκετές φορές. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την αντίσταση τέτοιων περιοχών. Αποδεικνύεται ένας φαύλος κύκλος: για να περάσετε από σημεία συμφόρησης, θα πρέπει να μειώσετε το μέγεθος και να αυξήσετε την ταχύτητα, η οποία θα αυξήσει απότομα την αντίσταση του χώρου. Μειώστε την ταχύτητα του αέρα είναι αδύνατη, γιατί τότε οι διαστάσεις του καναλιού θα αυξηθούν και δεν θα περάσουν όπου χρειάζεται. Η διέξοδος από την κατάσταση είναι να μειωθούν οι διαστάσεις και να αυξηθεί η χωρητικότητα του ανεμιστήρα ή να παραχθεί ο αγωγός αέρα σε πολλά παράλληλα χιτώνια.

Αν υπάρχει ανάγκη να υπολογιστεί λανθασμένα το υπάρχον σύστημα αγωγών τροφοδοσίας ή εξαγωγής για χρήση με άλλες παραμέτρους απόδοσης με αέρα, τότε πρώτα λάβετε τις μετρήσεις πεδίου για κάθε τμήμα του αγωγού με διαφορετικές διαστάσεις. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τις νέες τιμές ροής αέρα, καθορίστε τον πραγματικό ρυθμό ροής και συγκρίνετε τις τιμές που λαμβάνονται με τον πίνακα. Στην πράξη, επιτρέπεται η υπέρβαση των συνιστώμενων στροφών κατά 3-5 m / s στο κύριο κανάλι αραίωσης και στους κλάδους. Στις μονάδες παροχής και εξαγωγής, η αύξηση της ταχύτητας οδηγεί σε αύξηση του επιπέδου θορύβου και ως εκ τούτου είναι απαράδεκτη. Εάν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, οι παλιοί αεραγωγοί είναι κατάλληλοι για χρήση μετά από κατάλληλη συντήρηση.

Η ορθότητα όλων των εκτελούμενων υπολογισμών του συστήματος εξαερισμού θα δείξει την έναρξη λειτουργίας, κατά την οποία γίνονται μετρήσεις της ταχύτητας του αέρα στα κανάλια μέσω ειδικών καταπακτών.

Επίσης με τη βοήθεια των οργάνων μέτρησης - ανεμόμετρα - μετράται η ταχύτητα ροής στην είσοδο ή την έξοδο των πλεγμάτων αερισμού. Εάν τα μεγέθη δεν ταιριάζουν με τις υπολογισμένες τιμές, ολόκληρο το σύστημα ρυθμίζεται με τη βοήθεια επιπρόσθετων βαλβίδων γκαζιού ή διαφραγμάτων.

Υπολογισμός του συστήματος εξαερισμού

Πίνακες και τύποι για τον υπολογισμό του εξαερισμού.

Αυτό το υλικό παρέχεται ευγενικά από τον φίλο μου Spirit.

Σύμφωνα με τις υγειονομικές προδιαγραφές, το σύστημα εξαερισμού πρέπει να εξασφαλίζει ότι η αντικατάσταση του αέρα στο δωμάτιο για μία ώρα, πράγμα που σημαίνει ότι μια ώρα στο δωμάτιο πρέπει να φτάσει και να την αφαιρέσετε από τον όγκο του αέρα ίσο με τον όγκο του δωματίου. Ως εκ τούτου, το πρώτο βήμα θεωρούμε αυτόν τον όγκο, πολλαπλασιάζοντας την επιφάνεια του δωματίου με το ύψος των οροφών. Εάν αφήσετε ένα δωμάτιο 40 m2 με ύψος οροφής 2,5 m, τότε ο όγκος του θα είναι 40 * 2,5 = 100 m3. Εξ ου και η παραγωγικότητα των συστημάτων τροφοδοσίας και εξαγωγής θα πρέπει να είναι 100 m3 / h. Αυτή είναι η ελάχιστη δαπάνη, συστήνω δύο φορές περισσότερο. Ψάχνετε για έναν ανεμιστήρα με μια τέτοια απόδοση, αλλά ακόμη περισσότερο, επειδή η απόδοση που αναφέρεται στην απουσία του από τον πάγκο, και όταν βάζετε το σύστημα φίλτρου εισροή πίσω πίεση θα μειωθεί και η παραγωγικότητα. Εάν χωρητικότητα των 200 m3 / h, η ταχύτητα ροής παραδειγματικό σωλήνα 125 χιλιοστά θα είναι 4,5 m / s σε ένα σωλήνα 100 mm - 6.5 m / s, και στην 160 χιλιοστών σωλήνα - ελαφρώς μικρότερη από 3 m / s. Πιστεύεται ότι η άνετη ταχύτητα του αέρα για ένα άτομο είναι έως 2 m / s. Εάν έχετε ένα ανεμόμετρο, τότε γνωρίζοντας αυτά τα στοιχεία μπορείτε να ελέγξετε την απόδοση του συστήματος εξαερισμού.

Στη συνέχεια, ας υποθέσουμε ότι θέλετε να τοποθετήσετε έναν θερμαντήρα στον αγωγό τροφοδοσίας. Με τη βοήθεια του τέταρτου πίνακα μπορείτε να προσδιορίσετε τη δύναμή του. Ας πούμε στο δρόμο -10 ° C, και θα θέλατε να έχετε μια θερμοκρασία δωματίου + 20 ° C, που σημαίνει μια διαφορά θερμοκρασίας 30 ° C. Βρίσκουμε τη γραμμή 200 m3 / h, κοιτάξτε τη διασταύρωση της στήλης 30 ° C, παίρνουμε τη δύναμη του 2010 W. Είναι σαφές ότι αυτό δεν υπάρχει σε άλλες πηγές θερμότητας, έτσι ώστε στην πραγματική ζωή θα απαιτηθεί ουσιαστικά λιγότερη.

Η επόμενη στιγμή είναι ο υπολογισμός της υγρασίας. Στον ζεστό αέρα, τοποθετείται περισσότερο νερό απ 'ότι σε ένα κρύο. Επομένως, όταν θερμαίνεται, η περιεκτικότητά του σε υγρασία μειώνεται και, όταν ψύχεται, αυξάνεται. Ας υποθέσουμε ότι επιβιβαζόμαστε -10 ° C σε υγρασία 80%, και στον αέρα του δωματίου θερμαίνεται στους + 20 ° C. Η περιεκτικότητα σε νερό σε ένα κυβικό μέτρο είναι 2,1 * 0,8 = 1,68 g / m3 και η υγρασία του θερμού αέρα είναι 1,68 / 17,3 = 0,097 δηλαδή περίπου 10%. Πόσα είναι απαραίτητο να εξατμιστεί το νερό για να πάρει υγρασία, ας πούμε, 50% με ρυθμό ροής 200 m3 / h;

Απάντηση: 200 * (17,3 * 0,5-1,68) = 1394 g / h = 1,4 kg / h

Λιανική Μηχανική

Για το σχεδιασμό και την κατασκευή

Για το σχεδιασμό και την κατασκευή

Ηλεκτρονικός υπολογισμός ροής αέρα

JV 60.13330.2012 Προσάρτημα Ι

Ο ρυθμός ροής του αέρα παροχής L, m3 / h, για το σύστημα εξαερισμού και κλιματισμού πρέπει να προσδιορίζεται με υπολογισμό και να λαμβάνεται το μεγαλύτερο από το κόστος που απαιτείται για να εξασφαλιστεί:

1. υγειονομικά και υγειονομικά πρότυπα · 2. Κανόνες πυρασφάλειας και έκρηξης. 3. Συνθήκες που αποκλείουν το σχηματισμό συμπυκνώματος.

Ο ρυθμός ροής του αέρα πρέπει να προσδιορίζεται χωριστά για τα ζεστά και κρύα περιόδων του έτους και οι μεταβατικές συνθήκες των συνθηκών θερμότητας και ηλεκτρικής νερό και αφομοίωση κατά βάρος εκπέμπουν επιβλαβείς ή επικίνδυνες ουσίες:

(2 εκτιμήσεις, μέσος όρος: 5.00 από 5)
Λήψη.

Ροή αέρα

Ημερομηνία προσθήκης: 2013-12-23; επισκέψεις: 5780; Παράβαση πνευματικών δικαιωμάτων

Οι τεχνικοί υπολογισμοί των πνευματικών συστημάτων μειώνονται στον προσδιορισμό των ταχυτήτων και των ροών του αέρα κατά τη διάρκεια της πλήρωσης και εκκένωσης των δεξαμενών (θάλαμοι εργασίας κινητήρα), καθώς και της ροής τους μέσω των αγωγών μέσω της τοπικής αντίστασης. Λόγω της συμπιεστότητας του αέρα, οι υπολογισμοί αυτοί είναι πολύ πιο περίπλοκοι από τους υπολογισμούς των υδραυλικών συστημάτων και εφαρμόζονται πλήρως μόνο σε ιδιαίτερα κρίσιμες περιπτώσεις. Μια πλήρης περιγραφή των διαδικασιών ροής του αέρα μπορεί να βρεθεί σε ειδικά μαθήματα στη δυναμική του αερίου.

Οι βασικοί νόμοι της ροής αέρα (αέριο) είναι οι ίδιοι όπως για τα υγρά, δηλ. να λάβει χώρα laminar και θορυβώδης τα στάδια ροής, τη σταθερή και ασταθή φύση της ροής, την ομοιόμορφη και ανομοιογενή ροή λόγω του μεταβλητού τμήματος του αγωγού και όλων των άλλων κινηματικών και δυναμικών χαρακτηριστικών των ροών. Λόγω του χαμηλού ιξώδους του αέρα και των σχετικά υψηλών ταχυτήτων, το καθεστώς ροής στις περισσότερες περιπτώσεις είναι ταραχώδες.

Για τους βιομηχανικούς ενεργοποιητές πεπιεσμένου αέρα, αρκεί να γνωρίζουμε τις κανονικότητες της καθιερωμένης φύσης της ροής του αέρα. Ανάλογα με την ένταση της εναλλαγής θερμότητας με το περιβάλλον, οι παράμετροι του αέρα υπολογίζονται λαμβάνοντας υπόψη τον τύπο της θερμοδυναμικής διαδικασίας, η οποία μπορεί να είναι από ισοθερμική (με πλήρη ανταλλαγή θερμότητας και την εκπλήρωση της κατάστασης Τ = const) σε αδιαβατική (χωρίς ανταλλαγή θερμότητας).

Σε υψηλές ταχύτητες των ενεργοποιητών και στη ροή του αερίου διαμέσου της αντίστασης, η διαδικασία συμπίεσης θεωρείται αδιαβατική με τον αδιαβατικό εκθέτη k = 1.4. Σε πρακτικούς υπολογισμούς, ο αδιαβατικός εκθέτης αντικαθίσταται από τον πολυτροπικό δείκτη (που συνήθως λαμβάνεται n = 1,3... 1,35), η οποία επιτρέπει να ληφθούν υπόψη οι απώλειες που οφείλονται στην τριβή του αέρα και στην πιθανή εναλλαγή θερμότητας.

Υπό πραγματικές συνθήκες, υπάρχει αναπόφευκτα κάποια ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του αέρα και των λεπτομερειών του συστήματος και υπάρχει μια αποκαλούμενη πολυτροπική αλλαγή στην κατάσταση του αέρα. Το σύνολο των πραγματικών διαδικασιών περιγράφεται από τις εξισώσεις αυτής της κατάστασης

όπου n - Ο πολυτροπικός δείκτης που κυμαίνεται από n = 1 (ισοθερμική διαδικασία) έως n = 1.4 (αδιαβατική διαδικασία).

Ο υπολογισμός της ροής αέρα βασίζεται στην γνωστή εξίσωση Bernoulli για την κίνηση ενός ιδανικού αερίου

Οι όροι της εξίσωσης εκφράζονται σε μονάδες πίεσης, επομένως ονομάζονται συχνά "πιέσεις":
z είναι η πίεση βάρους.
p είναι η στατική πίεση.
- ταχύτητα ή δυναμική πίεση.

Στην πράξη, συχνά η πίεση του βάρους παραμελείται και η εξίσωση Bernoulli παίρνει την ακόλουθη μορφή

Το άθροισμα των στατικών και δυναμικών πιέσεων ονομάζεται συνολική πίεση P0. Έτσι, αποκτάμε

Κατά τον υπολογισμό των συστημάτων αερίου, είναι απαραίτητο να λάβουμε υπόψη δύο βασικές διαφορές από τον υπολογισμό των υδραυλικών συστημάτων.

Η πρώτη διαφορά είναι ότι δεν προσδιορίζεται η ροή όγκου αέρα, αλλά η μάζα. Αυτό επιτρέπει την ενοποίηση και σύγκριση των παραμέτρων διαφόρων στοιχείων των πνευματικών συστημάτων σύμφωνα με τον πρότυπο αέρα (ρ = 1,25 kg / m3, υ = 14,9 m2 / s σε σ = 101,3 kPa και t = 20 ° C). Στην περίπτωση αυτή, η εξίσωση δαπανών είναι γραμμένη με τη μορφή

Η δεύτερη διαφορά έγκειται στο γεγονός ότι σε υπερηχητικές ταχύτητες ροής αέρα ο χαρακτήρας της εξάρτησης της ροής στη πτώση πίεσης στην αντίσταση αλλάζει. Στο πλαίσιο αυτό, υπάρχουν έννοιες των υποκριτικών και υπερκρίσιμων καθεστώτων ροής αέρα. Η σημασία αυτών των όρων εξηγείται παρακάτω.

Εξετάστε τη ροή του αερίου από τη δεξαμενή μέσω μιας μικρής οπής ενώ διατηρείτε σταθερή πίεση στη δεξαμενή (Εικ. 11.1). Υποθέτουμε ότι το μέγεθος της δεξαμενής είναι τόσο μεγάλη σε σύγκριση με το μέγεθος του ανοίγματος εξόδου, η οποία είναι δυνατόν να αγνοηθεί εντελώς κυκλοφορία ταχύτητα αερίου εντός του δοχείου, και ως εκ τούτου την πίεση, τη θερμοκρασία και την πυκνότητα του αερίου μέσα στη δεξαμενή θα έχουν τιμές σ0, ρ 0 και Τ0.

Σχ.11.1. Το αέριο που διαφεύγει από μια τρύπα σε ένα λεπτό τοίχο

Η ταχύτητα της εκροής αερίου μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο για τη ροή ενός ασυμπίεστου ρευστού, δηλ.

Η ροή μάζας αερίου που ρέει διαμέσου της οπής προσδιορίζεται από τον τύπο

όπου ω0 - τμηματική περιοχή της οπής.

Στάση p / p0 ονομάζεται βαθμός επέκτασης του αερίου. Μια ανάλυση του τύπου (11.7) δείχνει ότι η έκφραση κάτω από τα τετράγωνα ράβδους εξαφανίζεται όταν p / p0 = 1 και p / p0 = 0. Αυτό σημαίνει ότι σε μια συγκεκριμένη τιμή της αναλογίας πιέσεων, η ροή μάζας φθάνει στο μέγιστο Qmax. Διάγραμμα ροής μάζας αερίου σε σχέση με την αναλογία πίεσης p / p0 φαίνεται στο σχήμα 11.2.

Σχ.11.2. Εξάρτηση του ρυθμού ροής μάζας αερίου από τον λόγο των πιέσεων

Λόγος πίεσης p / p0, στην οποία η ροή μάζας φτάνει τη μέγιστη τιμή, λέγεται κρίσιμη. Μπορεί να φανεί ότι ο λόγος κρίσιμης πίεσης είναι

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα που φαίνεται στο σχήμα 11.2, με μείωση p / p0 σε σύγκριση με το κρίσιμο, ο ρυθμός ροής θα πρέπει να μειωθεί (διακεκομμένη γραμμή) και σε p / p0 = 0 ο ρυθμός ροής πρέπει να είναι μηδέν (Qm = 0). Ωστόσο, στην πραγματικότητα αυτό δεν συμβαίνει.

Στην πραγματικότητα, δεδομένων των παραμέτρων σ0, ρ0 και Τ0 Ο ρυθμός ροής και ο ρυθμός ροής θα αυξηθούν με τη μείωση της πίεσης εκτός της δεξαμενής σ Όσο αυτή η πίεση είναι μικρότερη από την κρίσιμη. Όταν η κρίσιμη πίεση φτάσει σε τιμή ρ, η ροή γίνεται μέγιστη και η ταχύτητα εξάτμισης φτάνει μια κρίσιμη τιμή ίση με την τοπική ταχύτητα ήχου. Η κρίσιμη ταχύτητα καθορίζεται από τον πολύ γνωστό τύπο

Αφού η ταχύτητα φτάσει την ταχύτητα του ήχου στην έξοδο της τρύπας, μια περαιτέρω μείωση στην αντίθλιψη σ δεν μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα εξάτμισης, δεδομένου ότι σύμφωνα με τη θεωρία της μικρές διαταραχές, ο εσωτερικός όγκος της δεξαμενής θα είναι διαθέσιμος για εξωτερικές διαταραχές: θα είναι «κλειδωμένη» ηχητική ροή. Όλες οι εξωτερικές μικρές διαταραχές δεν μπορεί να διεισδύσει μέσα στη δεξαμενή, δεδομένου ότι θα εμποδίσει τη ροή που έχει την ίδια ταχύτητα όπως την ταχύτητα διαδόσεως των διαταραχών. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός ροής δεν θα αλλάξει, παραμένοντας το μέγιστο, και η καμπύλη ροής θα πάρει τη μορφή μιας οριζόντιας γραμμής.

Έτσι υπάρχουν δύο ζώνες (περιοχές):

υποκριτική λειτουργία, κατά την οποία

υπερκρίσιμη λειτουργία, κατά την οποία

Στην υπερκρίσιμη ζώνη, η μέγιστη ταχύτητα και ο ρυθμός ροής αντιστοιχούν στην κρίσιμη διαστολή του αερίου. Συνεχίζοντας από αυτό, κατά τον προσδιορισμό της ροής αέρα, η κατάσταση εκροής (ζώνη) προσδιορίζεται πρώτα από τη διαφορά πίεσης και μετά από την ταχύτητα ροής. Οι απώλειες λόγω τριβής αέρα λαμβάνονται υπόψη από τον συντελεστή ροής μ, ο οποίος μπορεί να υπολογιστεί με επαρκή ακρίβεια με τύπους για ένα ασυμπίεστο υγρό (μ = 0,1, 0,6).

Τέλος, η ταχύτητα και η μέγιστη ροή μάζας στην υποκριτική ζώνη, λαμβάνοντας υπόψη τη συμπίεση του πίδακα, προσδιορίζονται από τους τύπους

Υπολογισμός της διάμετρος του σωλήνα για κατανάλωση αέρα

Η διάμετρος του σωλήνα πρέπει να εκχωρείται με βάση τις τιμές ροής και πίεσης στο πνευματικό σύστημα. Υπολογίστε τη διάμετρο μπορεί να γίνει με δύο τρόπους:

  • αναλυτικά, χρησιμοποιώντας τύπους απώλειας πίεσης για κάθε τοποθεσία.
  • γραφικά, χρησιμοποιώντας ένα ειδικό νομογραμμα.

Η μέθοδος ανάλυσης για τον υπολογισμό της διαμέτρου του σωλήνα για την κατανάλωση πεπιεσμένου αέρα είναι πιο ακριβής, αλλά χρειάζεται πολύς χρόνος. Η γραφική μέθοδος δεν είναι τόσο ακριβής, αλλά είναι βολική στην πράξη, επειδή παίρνει πολύ λιγότερο χρόνο.

Γραφική μέθοδος για τον προσδιορισμό της διαμέτρου ενός σωλήνα

Για να καθορίσετε τη διάμετρο του σωλήνα, χρειάζεστε ένα νομόγραμμα, που φαίνεται στο σχήμα.

Για να καθορίσετε τη διάμετρο του σωλήνα για πεπιεσμένο αέρα, πρέπει να ορίσετε τις ακόλουθες τιμές:

  • μήκος σωλήνα.
  • μέγιστη κατανάλωση αέρα.
  • πίεση εργασίας ·
  • επιτρεπόμενη πτώση πίεσης ·

Οι τιμές αυτών των ποσοτήτων πρέπει να σημειώνονται στο νομοσχέδιο. Στη συνέχεια, μια ευθεία γραμμή για να συνδέουν τα σημεία που σημειώνονται στις κλίμακες μήκος του σωλήνα και τις γραμμές ροής που πρέπει να επεκταθεί σε μία κλίμακα, η κλίμακα σημειώνεται στο σημείο τομής με την κατασκευασμένη Direct Connect γραμμή 1. Μια άλλη σημεία πίεσης στις κλίμακες και της γραμμής πτώσης πίεσης για να επεκταθεί αυτή η κλίμακα 2 σήμα επ'αυτού σημείο καταστολή 2. Συνδέστε τα σημεία 1 και 2. η προκύπτουσα γραμμή τέμνει την κλίμακα της διαμέτρου του σωλήνα, η τιμή στο σημείο τομής είναι η επιθυμητή διάμετρος του σωλήνα.

Παράδειγμα υπολογισμού της διαμέτρου ενός αγωγού για τον αέρα σύμφωνα με ένα νομόγραμμα

  • η μέγιστη κατανάλωση αέρα είναι 2000 κυβικά μέτρα ανά ώρα.
  • μήκος σωλήνα - 200 μέτρα.
  • πίεση λειτουργίας - 7 bar.
  • Επιτρεπτή πτώση πίεσης - 0,5 bar.

Σημειώστε τα σημεία δεδομένων στις αντίστοιχες κλίμακες και συνδέστε τα με ευθείες γραμμές. Προσδιορίστε τη θέση των σημείων 1 και 2, συνδέστε τα με μια ευθεία γραμμή και καθορίστε ότι η επιθυμητή διάμετρος του σωλήνα είναι περίπου 92 mm.