4 A 3 0,55 14789,98 587,53 1,935181 0,0853 0,0344 A 4 0,48 12925,21 391,69 1,689237 0,0745 0,0356 A 5 0,45 12176,76 293,77 1,427459 0,0629 0,0361 Arvutustulemused kohttakistuste leidmisel. Piesomeetrid Katse Kiirus, m/s Rõhukadu, Pa Kohttakistus D1-D6 D6-D7 D7-D8 1 0,53 4161,68 29,98 D8-D9 0,53 342,73 2,47 D10-D12 0,53 244,80 1,76 D1-D6 D6-D7 D7-D8 2
254 = 0.996). Mõõteriistad, milles muutub voolu ristlõikepindala Rotameeter kujutab endast vertikaalset koonilist toru, mille sees asub ujuk. Vedelik voolab rotameetris alt ülessse. Vedelik voolab läbi pilu ujuki ja seina vahel. Ujukile mõjub raskusjõud ja vedeliku liikumisest tingitud hõõrdejõud. Voo dünaamilise rõhu tõttu liigub ujuk üles kuni tekkiv rõhulang tasakaalustab ujuki kaalu. Joonis 3.8 Rotameeter 3.4.3 Hõõrdetakistus ja kohttakistus Nagu sai varem mainitud, Bernoulli võrrand reaalvedelikude jaoks sisaldab survekadu (rõhukadu), mis on tingitud hõõrdetakistuskadudest (fluidumi sisehõõrdumine, energiakadu keeriste tekkimisel turbulentsel voolamisel, ning hõõrdumine vastu torude seina) ja kohttakistuskadudest (torude ahenemised ja laienemised, kääned, kraanid, ventiilid, jms.). Järgnevalt vaatleme neid põhjalikumalt. 3.4.3.1 Hõõrdetakistus
Δp k =45× 900 × =182250 [Pa] 2 Leian kogu rõhukulu, liites hõõrdetakistuse ja kohttakistuse. Δp 1−2=Δp h 1−2+ Δp k1−2 ¯¿ Δp 1−2=826200+182250=1008450 [ Pa ] =1 [ MPa ] =10¿ Vastus: Reynolds’i arv Re=1875. Hõõrdetakistus laminaarsel voolamisel λ=0,034 . Rõhukadu voolu ristlõigete vahel on Δp h 1−2=826200[ Pa] . Kohttakistus ¯¿ Δp k =182250 [Pa] . Kogu rõhukulu Δp 1−2=10 ¿ .
v2 ∆p d = ρ . (5.9) 2 Praktiliselt lahendatakse õhutorustike arvutus nomogrammide abil, kust võib kohe saada torustiku erirõhukao, mis on absoluutselt sileda toru rõhukadu 1m pikkusel lõigul [3]: λ v2 R0 = ρ . (5.10) D 2 Kohttakistus arvutatakse ρv 2 ∆p k = ξ = ξ ∆p d , (5.11) 2 kus ξ on kohttakistustegur. Kohttakistustegur sõltub torustiku kujust ja karedusest ning määratakse katseliselt. Kohttakistustegurite väärtusi võib leida kirjandusest [3, 9]. Nivootakistus torustikus sõltub teisaldatava ja ümbritseva õhu tiheduste (temperatuuride) erinevusest.
Hõõrdekaod suurenevad hüppeliselt. •Katselised lubatud maksimaalsed kiirused: 28.Hõõrdetakistus (seletus, moody diagramm, turbulentse voolamise valem) •Tingitud hõõrdumisest vastu torustiku seinu ja osakeste omavahelisest hõõrdumisest. Võrdeline teepikkusega. •Turbulentsel voolamisel sõltub Reynoldsi arvust, toru sisepinna karedusest ning läbimõõtust •Kasutatakse Moody diagrammi 29.Kohttakistus (seletus, valem) •Põhjustatud torustiku konstruktsiooni elemen-tidest. Muutub voolukiirus või suund •Voolu ristlõikepinna muutus •Vool mahutisse või sealt välja •Torustiku suunamuutused •Torustiku koondumised ja hargnemised •Süsteemielemendid 30.Kogurõhukadu, rõhulang (seletus, valem) 31.Bernoulli võrrand ja seletus •Vedelik omab potentsiaalset ehk asendienergiat ning kineetilist ehk liikumisenergiat.
𝜗𝑑 𝑅𝑒 = 𝑣 kus 𝜗– vedeliku voolukiirus 𝑚 𝑠 𝑑 – toru läbimõõt 𝑚 ν – vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur 𝑚2 𝑠 𝑅𝑒 – Reynoldsi arv, dimensioonita suurus 9. Hõõrdetakistus voolamisel - Tingitud hõõrdumisest vastu torustiku seinu ja osakeste omavahelisest hõõrdumisest. 10. Kohttakistus voolamisel - Põhjustatud torustiku konstruktsiooni elementidest. Muutub voolukiirus või suund. 11. Kogurõhukadu, rõhulang Hõõrde- ja kohtkadude summa. ∆𝑝1−2 = ∆𝑝ℎ1−2 + ∆𝑝𝑘1−2 𝑃𝑎 Rõhukadu kahe voolu ristlõike vahel nimetatakse rõhulanguks 12. Bernoulli võrrand – Vedelik omab potentsiaalset ehk asendienergiat ning kineetilist ehk liikumisenergiat. kirjeldab energia tasakaalu voolava vedeliku joas. Küsimused pneumaatika osast 1
vedelikekihtide vahel. Turbulentsel voolamisel lisandub sellele ka energiakadu osakeste turbulentse segamise tõttu. Neid kõiki nimetatakse hõõrdetakistuseks ja nende tõttu tekkivat survekadu hõõrdsurvekaoks hhõõrde 32lµ hhõõrde = gd 2 64 l 2 l 2 hhõõrde = * * = Re d 2 g d 2g Lambda hõõrdetegur. Siledate torude korral = 0,316 Re 0, 25 Kohttakistus kui voolamisel voolusuund muutub, väänduvad voolujooned tugevasti ja tekivad keerised, mis põhjustavad energiakadusid ja mis liidetakse hõõrdetakistuse energiakadudele. Selliseid energiakuluallikaid nimetatakse kohttakistusteks ja sellest põhjustatud survekadu kohtsurvekaoks Fluidiumi transport Pumbad hüdraulilised masinad, mis muudavad ajami mehhaanilise energia transporditava vedeliku energiaks, tõstes selle survet
I Mõõteriistad, milles ◊p=/const (i) vedeliku kiiruse või kulu muutumine põhjustab rõhkude vahe muutumise, mida mõõdetakse ning mille järgi arvutatakse välja vedeliku kiirus või kulu. Bernoulli võrrandi rakendamine voolamisel avadest. Viskoossus. Njuutoni- ja mittenjuutonivedelikud. Fluidumi voolamise režiimid laminaarne ja turbulentne. Reynoldsi arv. Bernoulli võrrand reaalsele fluidumile. Hõõrdetakistus, kohttakistus.Mehaanilise energia bilanss kokkusurutava fluidumi (gaaside) voolamisel Viskoossus-reaalse fluidumi füüsikaline omadus; mõõdetav suurus; -fluidumi kihtide võime takistada teiste kihtide voolamist;mida suurem viskoossus, seda vähem voolav on fluidum ja seda rohkem energiat on vaja selle transportimiseks. Njuutonivedelikeks nimetatakse homogeenseid gaase ja vedelikke,mis alluvad Newtoni sisehõõrdeseadusele.
Ds = 0,056 m Re = w * d / ν ν = 0,928 * 10-6 m2/s Re = 2 * 0,056 / 0,928 * 10-6 = 120 689,6 = 0,316 / 4√Re = 0,316 / 4√120 689,6 = 0,0169 hw = w2 / 2 * g hw = 22 / 2*9,81 = 4 / 19,62 = 0,204 m Lekv = Σ(n * d * m) Lekv = (20 * 0,056) + (8 * 30 * 0,056) + (3 * 75 * 0,056) + (250 * 0,056) + (75 * 0,056) + + (40 * 0,056) = 47,60 m Tabel 3. Kohttakistuste ümberarvutustegurid KOHTTAKISTUS ÜMBERARVUTUSTEGUR m Põlvis 90◦ d = 10...64 mm 30 d = 76...152 mm 40 Kolmikkraan 60...90 (Siin töös 75) Pöördklapp 75 Sissevool torusse 20 Väljavool torust 40 Vooluhulga mõõtja 200..
80. Selgitada surve-ja energiajoone määramist reaalvedeliku voolamisel. Reaalvedeliku voolamise energiajoon saab ainult geodeetilislt alaneda voolusuunas. Reaalvedeliku voolamise määrab survekadu hᵼ voolutakistuse ületamiseks kuluva erienergia. Sõltuvalt voolutakistusest liigitatakse survekaod hõõrdesurvekaoks ja kohtsurvekaoks. Voolamise energiajoon alaneb hõõrdetakistuse toimel pidevalt, ning mida pikem on voolulõik, seda suurem on hüürdesurvekao arvuline väärtus. Kohttakistus põhjustab aga energiajoone astmelise languse voolusuunas. 82. Kuidas arvutada vajalik võimsus voolutakistuste ületamiseks? Survekadu ht iseloomustab erienergiat, mis kulub voolutakistuste ületamiseks. Kui Q vooluhulk on teada, siis vajalik võimsus [kW] voolutakistuste ületamiseks: ρ gQ ht Ph t= 1000 83. Kuidas liigitatakse survekadu erinevate voolutakistuste jaoks?
kujult sarnased ristlõikega, kuid ümardatud nurkadega. Nurgas tekivad sekundaarpöörised, mis tekitavad lisatakistust. 1.31 Kohttakistuste üldised omadused v2 hk = Kohtakistuste hulka kuuluvad torustikuarmatuuri elemendid (siibrid, ventiilid, klapid jne) ning liitmikud 2g (põlved, kolmikud jt). Kohttakistustegurid määratakse katseliselt, vaid üksikjuhtudel saab nende jaoks tuletada arvutusseose. Üks sellistest on järsk voolulaiend. Kohttakistus tekib kohas kus on voolu suuna ja kiiruse muutus. 1.32 Voolu järsk laienemine ja kitsenemine Laiendis voolujoonud kõverduvad tugevasti, tekivad pöörised, mis võtavad kõige rohkem energiat. Liikumishulga muutus ristlõigete 1 ja 2 vahel võrdub mõjuvate jõudude impulsiga (p1-p2)A2dt. Rõhujõudude impulss võrdub liikumishulga muutusega: (p1-p2)A2dt=0Qdt(v2-v1). Hk= (v1-v2)^2/2g. 1=(1-A1/A2) )^2, 2=(A2/A1-1) ^2. Valemid kehtivad turbulentses voolus, kui Re>3500. 1
32. Soojuspumpade liigitus: õhk-õhk soojuspumbad õhk-vesi soojuspumbad vesi-vesi soojuspumbad maasoojuspumbad ventilatsioonisoojuspumbad 33. Termodünaamilise keha voolamine. Pidevuse võrrand. Bernoulli võrrand. Igaks juhuks: Survekaod Konkreetses voolus kogusurvekadu on liinitakistuse ja kohtakistuste summa: ℎ𝑡 = ∑ ℎ𝑙 + ∑ ℎ𝑘 ℎ𝑙 - hõõrdesurvekadu ehk liinikadu, m; hk – kohtsurvekadu ehk kohttakistus, m. 𝐿 𝑣2 𝑣2 Darcy valem 𝒉𝒍 = λ ∗ Weisbachi valem ℎ𝑘 = ζ 𝐷 2𝑔 2𝑔 λ – hõõrdetakistustegur; ζ – kohttakistustegur (zeta). L– toru pikkus, m; D – toru läbimõõt, m; v – keskkiirus elavlõikes. Voolamise režiimid.
annaabi.ee 
