Меню раздела

Использование конденсата от конденсатных насосов
Использование конденсата с двухступенчатой подачей воды
Замкнутая система водоснабжения
Схема с использованием смеси питательной воды и конденсата
Водоснабжение от питательной и конденсатной магистралей
Особенности течения воды в гидравлических элементах
Определение протечек воды
Влияние эксцентричности расположения золотника
Явление облитерации в золотниках
Истечение воды через сопло-заслонку
Истечение воды через зазор, регулируемый дроссельным конусо
Опыты изучения характера потока жидкости
Причины пульсации золотников
Материалы, применяемые в водяных системах регулирования
Сравнительные испытания различных материалов
Испытания на износ
Исследования поведения нержавеющей стали
Эрозионный износ ренулирующих кромок золотника
Материалы, рекомендуемые для деталей систем регулирования

 

 

 

Опыты изучения характера потока жидкости


Для анализа опытных данных и объяснения полученного явления были проведены специальные опыты с целью изучения характера потока жидкости через дросселирующий конус.
Следует отметить, что во время проведения опытов благодаря прозрачности экспериментальной установки было замечено, что при определенных условиях в дроссельной шайбе возникает кавитация, о чем свидетельствовал тот факт, что струя воды, протекавшая через дроссель, становилась видимой из-за интенсивного выделения пузырьков пара в струе. Это говорит о том, что, вероятно, при определенных проходных сечениях дросселя и «перепадах давления в пространстве между шайбой и конусом появляется зона пониженного давления — разрежения, что и определяет возможность появления кавитации при температуре конденсата порядка 28—35° С.
Опыты были поставлены с измерением давлений в различных точках вдоль образующей конуса для снятия поля давления в дроссельной шайбе. С этой целью был изготовлен конус (рис. 3-23) таких же размеров, как и в «предыдущих опытах, в теле которого были сделаны пять вертикальных отверстий (/—5) диаметром 1.5-мл, выведенные под прямым углом на образующую наружной поверхности конуса на разной высоте. В каждое отверстие с торца конуса впаяны дренажные трубки из нержавеющей стали с наружным диаметром 1,5 и внутренним — 0,8 мм, которые в свою очередь помещены в защитную трубку, припаянную к торцу конуса. Концы дренажных трубок входят в отверстия соединительной муфты, к которым подводятся трубки от манометров. Для избежания нечувствительности (трения) в золотнике подводы выполнены в виде змеевиков, что дает возможность золотнику свободно перемещаться. Для предотвращения больших утечек в зазоре между крышкой и защитной трубкой применено фторопластовое уплотнительное кольцо, поджатое втулкой с помощью гайки, ввернутой в крышку корпуса. Во время опыта под действием изменения давления золотник поднимался и фиксировалось изменение давления в каждой точке вдоль образующей конуса.
При нижнем положении золотника точка измерения 5 располагается за дроссельной шайбой и позволяет замерить давление; в это время точка измерения 4 1 находится в самой шайбе. При подъеме золотника на 0,5 мм центр отверстия точки измерения 4 находится против верхней кромки шайбы и при этом давление в этой точке становится ниже атмосферного. После того как точка измерения 4 вышла из зоны пониженного давления, измеряемое давление стало равным давлению слива. Затем при подъеме золотника на 3 мм, когда точка измерения 3 находится против верхней кромки шайбы, наблюдается еще большее падение давления в измеряемой точке 3 и разрежение достигает 0,35 кгс/см2, т. е. абсолютное давление равно 0,65 кгс/см2. Еще большее разрежение возникает, когда против верхней кромки шайбы находится точка измерения 2 (разрежение достигает 0,9 кгс/см2, т. е. абсолютное давление составляет 0,1 кгс/см2).
Кроме этих измерений, были определены расходы воды через дроссельную шайбу по}г различных положениях конуса относительно шайбы и подсчитаны коэффициенты расхода. Зависимость коэффициента расхода от живого сечения дросселя представлена на рис. 3-25. При изменении положения конуса относительно дроссельной шайбы коэффициент расхода несколько меняется, а именно, с увеличением живого сечения дроссельного отверстия — уменьшается.
Приведенные выше опытные данные показывают, что за дроссельной шайбой происходит отрыв струи от поверхности конуса, вследствие чего возникает разрежение. Разрежение в свою очередь зависит от геоперепада давления на этот дроссель. Замечено, что момент и интенсивность отрыва потока от поверхности конуса могут не совпадать при одном и том же положении конуса в зависимости от направления его движения. Изменение коэффициента расхода* происходящее вследствие отрыва потока, приводит к зависимости величины этого коэффициента от направления движения конуса относительно дроссельной шайбы. Момент отрыва потока связан с явлением своеобразной инерционности потока, и поэтому если при движении конуса вверх от-рыв потока происходит и при одном положении конуса, то при обратном движении отрыв наступает при другом положении конуса.
Если в статических условиях («при медленном перемещении конуса) отрыв потока от конуса и соответствующее изменение коэффициента расхода происходит в точке А, то при достаточно большой скорости движения конуса отрыв потока будет запаздывать и произойдет не в точке Л, а на некотором расстоянии от этой точки, а именно в точке В. При обратном направлении движения вначале поток будет отставать от поверхности конуса, а затем прижиматься. Переход от отрывного к безотрывному течению также произойдет не в точке Л, а позднее, в точке С. Соответственно этому позднее изменится коэффициент расхода потока жидкости.
При движении золотника-усилителя вверх, что соответствует уменьшению живого сечения дросселя, средний коэффициент расхода эквивалентен площади, заштрихованной в одну сторону; при движении вниз средний коэффициент расхода будет эквивалентен площади, заштрихованной в обе стороны. Как видно из графика, площадь в первом случае больше, чем во втором, т. е. средний интегральный коэффициент .расхода при движении золотника-усилителя вверх больше, чем при движении вниз. Поэтому можно предполагать, что при движении вверх расход воды через дроссельную шайбу больше, а следовательно, сильнее уменьшается давление над золотником, что может метрических размеров дросселя и от физически объяснить увеличение средней скорости движения золотника. Таким образом, возникновение зоны разрежения за дроссельной шайбой может быть объяснено появлением отрыва струи от стенок конуса и как «следствие — изменением характера потока воды через дроссельную шайбу при смещении конуса. Опытные данные показали, что при одном и том же возмущении золотник-усилитель приобретает различную скорость в зависимости от направления своего движения, а именно: при движении конуса золотника в сторону закрытия сливного сечения скорость его движения больше.


Яндекс.Метрика