А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Гідродинамічні втрати

Гідродинамічні втрати становлять основну частку гідравлічних втрат в швидкохідному компресорі і залежать від швидкостей робочого тіла у вікнах. Найбільші втрати виникають при зворотному перетікання з ресивера на виходів порожнину, яка підходить до нагнетательному вікна. У компресорах з внутрішнім стиском ці втрати при рг рк відсутні, а при рс рк виявляються меншими, ніж у компресорів із зовнішнім стисненням.

АP- Гідродинамічні втрати, обумовлені витісненням рідини; L - довжинарозглянутого ділянки колони труб рівного діаметра; cot - координата, відповідна максимальної швидкості; r0 2t0L /& PR - безрозмірний радіус жорсткого ядра в трубі.

У швидкохідних компресорах значну частку втрат становлять гідродинамічні втрати, восновному визначають межу доцільного підвищення швидкохідності. Величина цих втрат залежить від ступеня досконалості потоку, його рівномірності, відсутності шкідливих перетікань як всередині компресора, так на вході і виході, завихрень і пр. Наявність зворотногоперетікання на виході знижує величину г г у компресорів із зовнішнім стисненням. Крім гідродинамічних втрат, величиною т) г враховують втрати на тертя, загальна частка яких у балансі гідравлічних втрат невелика.

Основним видом втрат в даному компресоріє витоку і гідродинамічні втрати. Гідродинамічні втрати дуже швидко зростають при збільшенні оборотів, так як гідравлічний тракт компресора недостатньо досконалий.

Іншими словами активний і реактивний турбодетандером з короткими лопаткамимають приблизно однакові гідродинамічні втрати.

Кращим способом мастила вважається циркуляційна мастило масляним туманом, при якій усуваються гідродинамічні втрати, знижується коефіцієнт тертя і забезпечується хороший тепловідвід. Масло розпилюють вспеціальній установці струменем осушеного повітря, а суспензію продувають через підшипники повітродувкою.

Залежність температури 7 i підшипників від частоти обертання n шпинделя при мастилі. Малий нагрів підшипників може бути забезпечений або при малій подачі масла (щоб гідродинамічні втрати в підшипниках були малі), або при дуже великій прокачуванні масла для отримання відчутного охолоджуючого ефекту, незважаючи на великі гідродинамічні втрати.

При визначенні цього параметра використовують два основних припущенняаналізу - маса робочого тіла постійна, а гідродинамічні втрати відсутні.

З гідродинамічної теорії мастила випливає, що чим нижче динамічна в'язкість масла у вузлах тертя двигуна, тим менше гідродинамічні втрати на тертя, а отже, меншепитома витрата палива. Однак це вступає в суперечність із прагненням підвищити несучу здатність плівки масла для надійного забезпечення гідродинамічного або граничного режиму змащення. У діючій класифікації SAE це протиріччя усунено.

Томуповне розсіювання енергії внаслідок тертя, що характеризує питому в'язкість г яр розчину, є сумою двох частин, з яких перша являє чисто гідродинамічні втрати (розглянуті в попередньому параграфі), друга - додаткові втрати, викликаніспрямованим Броуновим обертанням частинок.

У дркладе дається наближене теоретичне вирішення рівняння Нав'є-Стокса для кільцевого каналу ліфтових труб з нестаціонарним перемішуванням штанговий колони, а також зазначається, що гідродинамічні втрати тертя іінерції є адитивними величинами.

Тому повне розсіювання енергії внаслідок тертя, що характеризує питому в'язкість r) sp розчину, є сумою двох частин, з яких перша являє чисто гідродинамічні втрати (розглянуті в попередньомупараграфі), друга - додаткові втрати, викликані спрямованим Броуновим обертанням частинок.

Залежність температури 7 i підшипників від частоти обертання n шпинделя при мастилі. Малий нагрів підшипників може бути забезпечений або при малій подачі масла (щобгідродинамічні втрати в підшипниках були малі), або при дуже великій прокачуванні масла для отримання відчутного охолоджуючого ефекту, незважаючи на великі гідродинамічні втрати.

Під ВНИИКPнафти розроблено алгоритм і складена спеціальна програма (МІЦ-2), що дозволяє по кривих р f г (t), Q - /2 (OtPFa (01 знятим за допомогою СКЦ-2М в процесі цементування, виділити сумарні гідродинамічні втрати ря в трубах і затрубний просторі.

Було встановлено , що величина втрат енергії в процесі струминного змішаннявизначається головним чином режимом витікання робочої (активної) рідини і геометричною характеристикою ежектора. Гідродинамічні втрати в камері ежекційних-ного апарату (при відсутності підсмоктування) в основному обумовлені раптовим розширенням робочого струменя повиході з сопла і утворенням застійних вихрових зон. При подсасиванія ежектіруе-мій рідини виникнення вихорів в двофазному потоці, а отже, і гідродинамічні втрати компенсуються деяким стисненням робочого струменя рідини і зменшенням втрат нарозширення активної струменя при виході її з сопла.

Основним видом втрат в даному компресорі є витоку і гідродинамічні втрати. Гідродинамічні втрати дуже швидко зростають при збільшенні оборотів, так як гідравлічний тракт компресоранедостатньо досконалий.

Залежність температури 7 i підшипників від частоти обертання n шпинделя при мастилі. При змащенні масляним туманом в підшипник подається така кількість масла, яке гарантує наявність масляної плівки між доріжкою кочення і тіламикочення. Оскільки гідродинамічні втрати при змащенні масляним туманом пренебрежимо малі, то і нагрів підшипників невеликий. Незважаючи на зростання втрат температура підшипника при витраті масла 200 см3 /хв зменшується зі збільшенням кількості прокачуваного масла завдякийого охолоджуючу дію.

При збільшенні висхідній швидкості розчину об'ємна частка твердої фази знижується, а середня щільність р s зменшується. В той же час зростають гідродинамічні втрати тиску в кільцевому просторі, які передаються на забій.

Знизити швидкість осадження піску можна підвищенням в'язкості рідини, а останнім легко регулюється полімерними реагентами. Оскільки при очистки небажані зайві гідродинамічні втрати тиску, викликані підвищеною в'язкістю розчинів, необхіднооцінити утримуючу здатність цих реагентів в області мінімальних концентрацій, до того ж це дозволить знизити витрату матеріалів.

З даних табл. 8 видно, що розрахункові значення не збігаються з отриманими, а динаміка зміни отриманих значень не збігається зрозрахункової. Ясно, що остаточну оцінку впливу реагенту на гідродинамічні втрати в свердловині поки можна отримати тільки після проведення промислових випробувань і порівняння експериментальних кривих р р (Q), отриманих для аналогічних по конструкції свердловин.

Для ефективного протікання процесу згоряння необхідно підсилювати до деякої межі турбулізації заряду (див. гл. В той же час при високому ступені турбулізащш виникають додаткові теплові та гідродинамічні втрати. Турбулнзація заряду з необхідноюінтенсивністю забезпечує отримання високої економічності і потужності двигуна. Вона в камерах згорання, що мають витискувачі, створюється спрямованим рухом суміші в процесі впуску й посилюється внаслідок витіснення заряду з витискувачів при наближенні поршнядо в. Оптимальні конструктивні співвідношення для камери згоряння кожного типу визначаються за даними експериментальних досліджень.

Очевидно, що процес змішування в ежекторі являє собою одну з різновидів процесів змішання, розглянутих раніше в § 7 -8 - змішання в потоці. Слід зазначити незворотний характер процесу змішування в ежекторі - частина кінетичної енергії робочого струменя витрачається на гідродинамічні втрати, ця особливість роботи ежектора і визначає його низьку економічність, яка інодіокупається надзвичайною простотою пристрою ежектора.

Експериментальні дані, що дозволяють оцінити досконалість робочого процесу, в літературі не опубліковані. Очевидно, що втрати у роторних компресорів з частковим внутрішнім стиском менше, ніж укомпресорів з зовнішнім стисненням, а об'ємні і гідродинамічні втрати в обох типів компресорів повинні бути майже однакові.

Pассмотрім, наприклад, роботу насоса (на мережу) з автоматичним регулюванням натиску на виході з насоса. Зі збільшенням навантаження об'єкта (в даному випадку зі збільшенням витрати рідини) збільшується і швидкість рідини в мережі і, отже, зростають гідродинамічні втрати напору.

Конструктивні характеристики фронтальних рядів установок, що збираються з базових теплообмінників, за данимиСоюзкондіціонера. Тому необхідно прагнути до збільшення 1 зу до межі, при якому швидкість води в трубках і приєднувальних патрубках досягне 2 - 2 5 м /с, а гідродинамічні втрати будуть економічно виправданими.

Температурні градієнти рядуродовищ. | Градієнти гідростатичного тиску. /- Кроці Спрінгс. 2 - Саут Дженнінгс. 3 - Савой Філд. 4 - Айова. 5 - Камерун. б - Квін Бесс Айленд. 7 - Маніла Вілледж. 8 - Джонсоні Байо. 9 - Вест Лейк Веррі. /- Градієнт гірського тиску. /7 - градієнт тиску для прісної води при 17С. III - градієнт тиску для мінералізованої води питомої ваги 111 без температурної поправки. IV - градієнт тиску для мінералізованої води питомої ваги без температурної поправки. 10 - Сант Габріель. //- Чокліт. 12 - Іст Хекберрі. 13 - Бел. 14 - Норі Жанерітт. 15 - СантГабріель. 16 - Саут Покрівлею. 17 - Лейк Вашингтон. Pічардсон і Бессі (глибокі свердловини, 1220 ат, глибина 6300 м.

Відкладення більшості нафтових і газових покладів в кінцевому підсумку виходять на поверхню. В таких пластах початковий тиск на контакті нафту-Егуда або газ - водадорівнює величині гідростатичного стовпа води, рахуючи від рівня виходу порід на поверхню в області харчування до пласта мінус гідродинамічні втрати тиску (рис. I. Навіть багато пласти, про які невідомо, повідомляються Чи вони безпосередньо з поверхнею, маютьтиску, які відповідають цьому прадіенту. Зміни в градієнті тиску можуть бути викликані зміною мінералізації води та температури при русі води. На рис. 1.26 приведені градієнти тиску, відповідні щільності солоної води різної мінералізації іпрісної води при 17 С. Криві ///і IV дани для солоної води питомої ваги 111 і 122 без температурної поправки.

Температурні градієнти ряду родовищ. | Градієнти гідростатичного тиску. Відкладення більшості нафтових і газових покладів в кінцевому підсумкувиходять на поверхню. У таких пластах початковий тиск на контакті нафту - вода або газ - вода одно величині гідростатичного стовпа води, рахуючи від рівня виходу порід на поверхню в області харчування до пласта мінус гідродинамічні втрати тиску (рис. I. Навітьбагато пласти, про які невідомо, повідомляються Чи вони безпосередньо з поверхнею, мають тиску, які відповідають цьому градієнту. Зміни в градієнті тиску можуть бути викликані зміною мінералізації води та температури при русі води. Криві ///і IVдані для солоної води питомої ваги 111 і 122 без температурної поправки.

Температурні градієнти ряду родовищ. | Градієнти гідростатичного тиску. /- Кроці Спрінгс. 2 - Саут Дженнінгс. 3 - Савой Філд. 4 - Айова. 5 - Камерун. б - Квін Бесс Айленд. 7 - Маніла Вілледж. 8 -Джонсоні Байо. 9 - Вест Лейк Веррі. /- Градієнт гірського тиску. //- Градієнт тиску для прісної води при 17 С. III - градієнт тиску для мінералізованої води питомої ваги 111 без температурної поправки. IV - градієнт тиску для мінералізованої води питомої вагибез температурної поправки. 10 - Сант Габріель. 11 - чокліт. 12 - Іст Хекберрі. 13 - Бел. 14 - Норі Жанерітт. 15 - Сант Габріель. 16 - Саут Покрівлею. 17 - Лейк Вашингтон. Pічардсон і Бессі (глибокі свердловини, 1220 ат, глибина 6300 м. Відкладення більшості нафтових і газових покладів в кінцевомупідсумку виходять на поверхню. У таких пластах початковий тиск на контакті нафту - вода або газ - вода одно величині гідростатичного стовпа води, рахуючи від рівня виходу порід на поверхню в області харчування до пласта мінус гідродинамічні втрати тиску (рис. I.Навіть багато пласти, про які невідомо, повідомляються Чи вони безпосередньо з поверхнею, мають тиску, які відповідають цьому прадіенту. Зміни в градієнті тиску можуть бути викликані зміною мінералізації води та температури при русі води. На рис. 1.26наведені градієнти тиску, відповідні щільності солоної води різної мінералізації і прісної води при 17 С. Криві ///і IV дани для солоної води питомої ваги 111 і 122 без температурної поправки.

Подача масла в підшипники кочення проводиться різному, убагатьох випадках дозування. Скупчення масла на бігових доріжках збільшує гідродинамічні втрати, викликає перегрів і скорочує термін служби підшипника. Особливо це стосується радіальних підшипників. Одним з надійних засобів безперервного відводу тепла відпідшипників служить циркуляційна система мастила.

Якщо відомі показники реологічних властивостей бурового розчину, аналогічним способом можна визначити показники цементного розчину. Для цього необхідно за допомогою програми МІЦ-2 виділити гідродинамічнускладову процесу цементування та положення кордонів між розчинами на кожен розрахунковий момент часу. При відомих TI і т0 для бурового розчину легко обчислити гідродинамічні втрати при його русі в свердловині і потім знайти залежність р р (Q, t) дляцементного розчину. Подальше обчислення показників реологічних властивостей відбувається описаним вище способом.

Було встановлено, що величина втрат енергії в процесі струминного змішання визначається головним чином режимом витікання робочої (активної)рідини і геометричною характеристикою ежектора. Гідродинамічні втрати в камері ежекційних-ного апарату (при відсутності підсмоктування) в основному обумовлені раптовим розширенням робочого струменя по виході з сопла і утворенням застійних вихрових зон. Приподсасиванія ежектіруе-мій рідини виникнення вихорів в двофазному потоці, а отже, і гідродинамічні втрати компенсуються деяким стисненням робочого струменя рідини і зменшенням втрат на розширення активної струменя при виході її з сопла.

Pабочійпроцес гвинтового компресора з внутрішнім стиском характерний великою досконалістю в порівнянні з процесом роторно-шестеренчатого нагнітача. Основною причиною економічності процесу стиснення в гвинтовому компресорі є внутрішнє стиснення, що приводить до меншоївитраті потужності на привід як за рахунок меншої теоретично необхідної роботи на стиск, так і в результаті зниження гідродинамічних втрат через зменшення або повної відсутності перетікання на початку процесу нагнітання. Крім того, в гвинтових компресорах кращеорганізований потік газу, що додатково знижує гідродинамічні втрати. Але при ркPз компресор володіє поганою економічністю, і робота на стиснення газу стає навіть більшою, ніж у роторно-шестеренчатого нагнітача.

Високі частоти обертання снаряда в цихумовах призводять до того, що на осьовий рух промивної рідини накладається обертальний рух. Потік набуває спіральний характер: кут спіралі тим менше, чим вище частота обертання. При цьому розвиваються відцентрові сили, активний вплив яких (при обертанні внутрішньої циліндричної кордону) збільшує гідродинамічні втрати тиску, а консервативне (при обертанні зовнішнього кордону) - зменшує їх.

При цьому збільшується і поверхня теплообміну, що припадає на одиницю ваги матеріалу. ВНасправді справа дещо складніша, оскільки практично зі збільшенням діаметра частинки зростає і відносна швидкість руху компонентів. Час перебування в апараті частинок різного розміру також неоднаково. При виборі розміру частокнеобхідно враховувати і гідродинамічні втрати.

Схема опріснювальної установки. З першого ступеня випаровування вода прямує у зовнішній нагрівач 5 в якому нагрівається первинним парою, і потім подається на випаровування. Утворився конденсат пари (пріснавода) послідовно проходить по лотках від першого щабля до останньої, охолоджуючись при цьому за рахунок самоіспаренія. З останнього ступеня солона вода частково скидається, а частково повертається в систему. Виходить з нього пара використовується для нагрівання втеплообміннику 10 морської води. Ефективна робота установки при дуже малій різниці температур в кожному щаблі досягається за рахунок застосування плівкових випарників. У них виключаються гідравлічні і гідродинамічні втрати різниці температур, досягаютьсявисокі коефіцієнти теплопередачі.

В залежності від розмірів машини, перепаду тиску в компресорі, від матеріалу пластин, способу змащення й охолодження ставлять від 2 до ЗЕ пластин. Більшому числу пластин відповідає менший перепад тиску між сусіднімиосередками. При цьому зменшуються втрати від перетоків і знижуються згинальні напруги в пластинах, але одночасно виникає великий знос в циліндрі. Пластини з графіту, пластичних мас або з інших маломіцних матеріалів повинні бути більшої товщини, ніж сталеві.Щоб через обсяг пластин не знижувалося кількість всмоктуваного газу, встановлюють менше число пластин, хоча це і призводить до великої перепаду тисків між сусідніми комірками. Менше число пластин можливо при рясному мастилі циліндра, завдяки якій знижуються втрати від нещільності. При внутрішньому охолодженні компресора уприскуванням масла необхідно мати невелике число пластин, в іншому випадку зростуть гідродинамічні втрати. Другий варіант з похилими пазами дає зниження тертя на гранях пластин в пазу, оскільки результуюча сила реакції циліндра проходить приблизно по напрямку похилого паза в роторі.

Обурення, викликане тілом в потоці ідеальної рідини, виражається лише викривленням ліній струму при обтіканні контуру тіла. Сам контур тіла є лінією струму. Таке обурення може бути названо обуренням форми. У потоці в'язкої рідини на обурення форми накладаються обурення, викликані в'язкістю. У разі погано обтічної форми тіла в'язкі обурення суттєво порушують всю картину руху рідини. При добре обтічної форми тіла з плавними обводами в'язкі обурення майже не порушують зовнішньої картини течії, хоча динамічна сутність руху ідеальної та в'язкої рідин залишається принципово різною. У цьому випадку при великих значеннях Re в'язкі обурення обмежені шаром незначної товщини біля поверхні контуру - прикордонним шаром - і спутной струменем - гідродинамічним слідом за тілом. Гідродинамічні втрати в потоці зосереджуються переважно в прикордонному шарі і гідродинамічному сліді. Основне ж рух рідини в зовнішньому потоці відбувається майже без розсіювання механічної енергії. Вихори, що збігають з поверхні обтічного тіла і розташовуються в гідродинамічному сліді, поступово затухають, внаслідок дії сил в'язкості, і їх кінетична енергія переходить у теплову. У лопатевих, машинах взагалі, і зокрема в насосах, рух рідини завжди відбувається при великих значеннях Re, а елементам проточної частини надається по можливості обтічна форма. Тому можна вважати, що причинами виникнення втрат завжди є процеси, що відбуваються в прикордонному шарі. При досить густих решітках лопатей в робочих колесах і значної протяжності каналів проточної частини корпусу прикордонні шари, що сходять з обтічних лопатей у формі гідродинамічних слідів, зливаються разом і утворюють загальний завихрення потоку. Шляхи скорочення гідравлічних втрат в лопатевих машинах повинні грунтуватися на аналізі фізичних явищ у стінок, до розгляду яких ми і перейдемо.