Файл: Дмитриев Ю.Я. Гидравлические импульсные струи на лесосплаве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.08.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
3*
Рис. 14. Принципиальная схема тензоустановки
непосредственно на осциллограф. Источником питания служила батарея элементов типа КБС-Л-0,50.
Принципиальная схема тензоустановки показана на рис. 14. На рис. 15 представлены типичные осциллограммы исследуемых процессов. На фоторазвертке показаны осциллограммы: 1 — отмет чика времени, 5 — продолжительности открывания и закрывания входного отверстия насадка, 4 — переменного напора в ускорителе, 3 — переменного напора в насадке, 2 — скорости импульсной струн.
10. Перед началом опытов была проведена тарировка измери тельной аппаратуры. Тарировочная кривая, дающая графическое
Рис. 15. Типичные осциллограммы начальных параметров им пульсных струй
выражение функциональной |
зависимости |
между величинами Я |
и h, представлена на рис. |
16. Прибор |
для измерения скорости |
в точке был протарирован в импульсном режиме. Данный прибор помещался в различные точки по оси импульсной струи с известными максимальными значениями осевых скоростей
(vzmax)- Функциональная |
зависимость |
между величинами |
І і т а х и V z m a x П р е д с т а в л е н а |
Т а р іф О В О Ч Н О Й |
КрИВОЙ Vz max = f { l l m a x ) |
(рис. 17).
Исследование закономерностей изменения осевой скорости импульсной струи й вбзбужденного ею потока проводилось при уста новившейся работе установки. При этом во всех случаях истече ния импульсной струи на пленку записывалось не менее 50 им пульсов. Как показали осциллограммы, напор в ускорителе в пе риод открытия входного сечения насадка изменяется от некоторого начального значения Яо до Нтах. При закрытии входного отвер-
36
стия насадка напор в ускорителе резко возрастает. Перед насад
ком (после отсекателя) |
за время to ^ t^ to m p |
напор изменяется от |
|||
О до Нтах■ Причем напоры в камере и насадке выравниваются |
и |
||||
достигают одного максимума (кривые |
сливаются). За время |
||||
to m p^t^tnu (tiiM— продолжительность |
единичного импульса |
||||
струн) |
напор в насадке падает до 0. |
К. |
Митропольского |
и |
|
При |
использовании |
методики А. |
Н. Л. Леонтьева для кривой переменного напора в насадке для
всех случаев истечения импульс- |
ѵ _ |
|
|
|
ной струн была найдена аналитп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
0,80 |
|
|
t |
|
|
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
В ,В О |
|
/г |
I |
|
|
|
|
|
|
омо |
|
/ |
|
|
|
|
j / |
|
|
|
/ |
/ |
|
|
0,20 |
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
10 |
20 |
30 ВО |
|
Рис. 16. Тарировочная кривая датчика |
Рис. 17. |
Тарировочная |
кривая |
|
давления |
прибора |
для |
измерения |
скоро |
|
|
|
сти |
|
ческая зависимость, устанавливающая связь между величинами Н и t в следующем виде:
н. |
Н , п а х |
V1 |
) при to |
t ^ ^откр |
(23) |
|
t f m a x |
— f i t • $ |
ІфН '^откр |
^ин* |
|
где Н — напор в данный момент времени;
t— время;
Т— период;
Ht — ускорение изменения напора; to— начальное время;
/0Ткр— время открытия входного сечения насадка; tmr—время истечения единичного импульса струи.
Осевая скорость импульсной гидравлической струи. Экспери ментальное исследование закономерностей распространения
37
импульсной гидравлическом струи на основном ее участке в неогра ниченном водном пространстве было выполнено с подкрашенными струями воды, свободно вытекающими из насадков различного диаметра, помещенных в неподвижную жидкость тех же физиче ских свойств, что и импульсные струи, методом скоростного фото
|
графирования. |
Преимущест |
|||||
|
во этого метода заключается |
||||||
|
в том, что быстро протекаю |
||||||
|
щие |
процессы |
фиксируются |
||||
|
на пленку, что дает возмож |
||||||
|
ность |
воспроизведения |
их |
||||
|
в замедленном темпе. Зная |
||||||
|
частоту смены |
кадров |
|
(фо |
|||
|
тографирование проводилось |
||||||
|
со скоростью движения плен |
||||||
|
ки, равной 32 кадрам в се |
||||||
|
кунду) и расстояние, на |
||||||
|
которое |
распространилась |
|||||
|
струя (для отчетов расстоя |
||||||
|
ний |
на стеклянном |
лотке |
||||
|
была |
установлена |
масштаб |
||||
|
ная линейка), можно с до |
||||||
|
статочной степенью точности |
||||||
|
определить скорость распро |
||||||
|
странения |
фронта |
импульс |
||||
|
ной струи как осевую, так и |
||||||
|
на любом |
расстоянии |
от |
||||
|
оси. |
|
|
|
|
фото |
|
|
Метод скоростного |
||||||
|
графирования |
позволил |
оп |
||||
|
ределить конфигурацию |
им |
|||||
|
пульсной струи как в вер |
||||||
|
тикальной, так и горизон |
||||||
|
тальной плоскостях. Дина |
||||||
|
мику |
развития |
импульсной |
||||
|
гидравлической |
струи |
легко |
||||
|
проследить |
в |
приведенных |
||||
|
ниже фоторазвертках в вер |
||||||
Рис. 18. Фоторазвертка импульсной струн |
тикальной |
и |
горизонталь |
||||
в вертикальной плоскости |
ной |
плоскостях |
(рис. |
18 |
|||
Импульсная гидравлическая струя, |
и 19). |
|
|
|
|
|
|
вытекающая из конического |
насадка, во всех случаях истечения представляется конусообразно расширяющимся потоком, начинающимся от кромок ее круглого выходного отверстия (рис. 20).
На всем протяжении струя, входящая во взаимодействие с ок ружающей ее неподвижной однородной жидкостью, непрерывно меняет свои гидравлические параметры, что объясняется нёпрерывностью взаимодействия струи с окружающей ее средой. Были
38
выяснены непосредственно опытным путем наиболее характерные особенности движения массы жидкости вдоль импульсной струп aa'ßß', вытекающей из насадка в окружающую ее среду тех же физических свойств. Особенное внимание было уделено измере ниям величины скорости вдоль по оси струп на различных рас стояниях от конца насадка О, причем центр отверстия насадка О принимался на начало отсчетов расстояний вдоль по оси струи OZ, совпадающей с осью насадка.
По одной и той же средней скорости вытекания жидкости из
насадка ѵо |
измерялись |
скорости |
фронта |
импульсной |
струи |
|||
|
........ |
-.... |
в |
различных |
точках оси OZ. |
|||
|
Совокупность |
всех |
этих |
изме- |
||||
|
|
|
рении при |
данной |
начальной |
|||
|
|
|
скорости ѵ0 |
|
давала отдельный |
опыт изучения распространения импульсной гидравлической струи в неограниченном водном пространстве при отсутствии течения в нем. Для проводи мых опытов были вычислены среднеквадратичные отклонения т, вариационный коэффициент о% и показатель точностир%, характеризующий надежность
а'
Рис. 19. Фоторазвертка импульсной |
Рис. 20. Форма боковой поверхности |
струи в горизонтальной плоскости |
импульсной струи |
полученных результатов. Величина показателя точности в про веденных экспериментах не превышала р = 3,Э%» а во многих слу чаях снижалась до 1,5%, т. е. измеряемая vz являлась доста точно достоверной величиной. Сведения о проведенных опытах приводятся в табл. 4, где приняты следующие обозначения:
d0— диаметр круглого выходного сечения насадка; Нтах — максимальный напор в насадке;
АZ — приращение расстояния;
Vz — осевая скорость фронта импульсной струи; Z — расстояние вдоль оси струи.
39