Файл: Макаров Г.В. Уплотнительные устройства.pdf

3) течение в зазоре пара, в который превращаются сжиженные газы при наличии притока тепла перед входом в уплотнение и

всамом уплотнении.

Сточки зрения величины утечки худшими являются второй и третий случаи, когда через зазор имеет место истечение сжижен­ ного газа и влажного пара. В этих случаях утечка является наи­ большей.

газа будут оказывать значительное влияние силы вязкого трения, и поэтому обязательно нужно принимать во внимание действие

где х — расстояние от переднего края пластинки; v0 — скорость набегающего потока; v — коэффициент кинематической вязкости.

По Блазиусу для ламинарного пограничного слоя [1]

где Re = - ^ _ .

Для турбулентного пограничного слоя

При вращательном движении диска для ламинарного погра­ ничного слоя [44, 23]

185

37.ВЯЗКОСТЬ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ

ВСЖИЖЕННОМ И ГАЗООБРАЗНОМ СОСТОЯНИИ

Для изучения 'Процесса истечения среды при наличии воз­ можности фазовых превращений существенное значение имеют

до 200 К вязкость резко уменьшается, а при дальнейшем повыше­

Отмеченные зависимости являются существенными для опреде­ ления расхода среды через уплотнение.

Зависимость вязкости газов от температуры приближенно вы­

при возможности фазовых превращений рассмотрим величины расхода сжиженного и сжатого газа через щелевое уплотнение при неподвижном вале (п — 0 об/мин), получаемые при расчетах по различным методикам.

Определение расхода сжатого газа при изоэнтропийном истечении

Если давление подводимого-к уплотнению сжатого газа обес­ печивает критический режим истечения, то воспользуемся соответ­ ствующим выражением секундного расхода газа

186

^р'В, где р' — давление среды, в которую происходит истечение,

В= 0,258 для двухатомных газов и В = 0,484 для одноатомных

зазора s в первой степени. Расход не зависит от длины уплотнителыюго кольца I.

В термодинамике при определении расхода сжатого газа через сопло считают, что имеет места истечение идеального газа, не об­ ладающего вязкостью и теплопроводностью.

Однако это допущение не является справедливым и приводит к неправильным результатам при расчете истечения газа в микро­ зазорах.

В этом случае при радиальных зазорах s << 26 (где 6 — тол­ щина пограничного слоя) существенное влияние на расход жид­ костей оказывает трение вязкой среды и перенос тепла в процессе истечения.

Определение расхода через микрозазоры при ламинарном истечении

Определение расхода запираемой среды при ламинарном исте­ чении исходя из потерь напора на трение. Газ можно считать несжимаемым, если скорость движения его мала по сравнению со скоростью звука [14] . "

Практически внутри любой области газо-жидкостной системы движение среды определяется обычными уравнениями гидро­ динамики [111].

Считая газ несжимаемым, имеющим плотность, соответству­ ющую давлению газа перед входом в зазор, определим расход по формулам ламинарного истечения жидкости при постоянной аязкости, соответствующей данному состоянию газа.

187

Расход прямо пропорционален первоначальному давлению, диаметру вала, зазору в третьей степени и обратно пропорциона­ лен длине уплотнительного кольца и динамической вязкости.

Определение расхода при ламинарном истечении с учетом мест­ ных и скоростных потерь напора. Потери давления при проте­

При турбулентном истечении расход пропорционален корню квадратному из Apf. По сравнению с ламинарным режимом уменьшается влияние на расход величины давления рабочей среды, зазора, длины уплотнительного кольца и вязкости.

Определение расхода с учетом местных и скоростных потерь напора. Ранее было получено

Y - a 2

2g