Теория

Потери в золотниковых распределителях

 

Одним из наиболее распространенных видов местных сопротивлений являются золотниковые распределители. Данные исследований показывают, что вследствие возмущающего действия поворотов, а также сужений и расширений критическим числом для золотниковых распределителей является значение clip_image002, а следовательно, поток жидкости в распределителях является преимущественно турбулентными. В соответствии с этим можно считать, что гидравлические характеристики (потери напора Δр) распределителей весьма близки к параболе и могут быть определены зависимостью

clip_image004,

где Q – расход жидкости;

s – площадь проходного сечения;

γ – объемный вес жидкости;

ζ – коэффициент сопротивления;

g – ускорение силы тяжести.

Значение ζ для золотниковых распределителей обычно колеблется в пределах ζ = 3 ÷ 5.

Потери напора в золотниковом распределителе зависят также от вязкости жидкости. Эта зависимость может быть достаточно точно выражена эмпирическим выражением

clip_image006,

где ν – вязкость жидкости в сст;

и – скорость потока жидкости в м/сек;

g – ускорение силы тяжести в м/сек2.

Приведенные данные можно применять лишь для приближенных расчетов гидросистемы. Для точных расчетов требуются дополнительные данные испытания (проливки) конкретных местных сопротивлений в реальных условиях их работы.

5.4.2. Вход в трубу

Практический интерес представляет местное сопротивление, оказываемое при входе жидкости в трубу из большого объема, в качестве которого здесь служит жидкостный бак, силовой цилиндр, пневмогидравлический аккумулятор, фильтр и др. Под большим объемом понимается объем с площадью сечения в плоскости, перпендикулярной к оси отверстий (трубы) ≥ F ≈ 100 f, где f – площадь сечения отверстий. Расчет потерь для этого случая ведется по формуле, причем под и понимается средняя скорость жидкости в трубе.

Коэффициент ζ при острых кромках входного отверстия (рис. 18) можно принять равным 0,5. При входных кромках отверстия, закругленных по дуге круга, величина коэффициента ζ уменьшается, достигая при отношении r/D = 0,1 ÷ 0,2, где r – радиус закругления входной кромки и D – диаметр отверстия, значения 0,05 – 0,03. При заделке трубы в плоскую стенку коэффициент повышается до 0,5.

clip_image008Рис. 18. Схема ввода жидкости в трубу

Уменьшить коэффициент сопротивления на входе жидкости из большого объема в трубу можно также выполнением на входе в нее фасок, причем значение коэффициента зависит от величины угла α конуса и относительной длины clip_image010 конуса, где l и d – параметры конуса. Для практического применения может быть рекомендован конус с относительной длиной clip_image012и с углом α = clip_image014. Величина коэффициента сопротивления в этом случае составляет 0,1 – 0,15.

Если труба диаметром d заделана в резервуар так, что ее конец входит в резервуар находится на некотором расстоянии l от его стенки (дна), на величину коэффициента сопротивления будет, помимо прочего, влиять относительное расстояние clip_image010[1]среза трубы от стенки; величина коэффициента для этого случая может быть принята равной ζ = 1.

Пермь Питер Пятигорск