Основы теории и расчета деталей роторного аппарата. Червяков В.М - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

После определения конструктивных и режимных параметров
c
a ,
c
l ,
2
R и с находят
K
K и
. Эти критерии и соответ-
ствуют нижней границе применимости предложенных зависимостей для описания закономерностей течения сжимаемой сре-
ды и, одновременно, верхней границе для уравнения течения несжимаемой среды (1.37 – 1.39).
Верхняя граница использования модели течения жидкости, описываемой выражениями (1.67 – 1.68), ограничивалась
рассмотрением реальных параметров, реализуемых в промышленных роторных аппаратах. Экспериментальные исследова-
ния ограничены параметрами:
10
K
K ;
2,005,0
.
В заключение отметим, что в исследуемых границах изменений параметров, влияющих на газо- и гидромеханические
процессы в каналах роторного аппарата, предложенная модель удовлетворительно подтверждается экспериментальными
данными.
1.3. ТЕЧЕНИЕ СРЕДЫ В РАДИАЛЬНОМ ЗАЗОРЕ МЕЖДУ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РОТОРОМ И СТАТОРОМ
1.3.1. Нестационарное течение жидкости в радиальном зазоре
между цилиндрическими ротором и статором
Течение между вращающимися и неподвижными проницаемыми цилиндрическими поверхностями часто определяет
эффективность работы циклонов и гидроциклонов [57], фильтрующих центрифуг [58], центробежных грануляторов [59],
роторно-пульсационных аппаратов [1, 5, 23, 34, 60].
В научной литературе известно точное решение задачи течения вязкой несжимаемой жидкости между вращающимися
непроницаемыми коаксиальными цилиндрами [61]. Имеется ряд работ, посвящённых исследованию движения сплошной
среды в зазоре между проницаемыми цилиндрами
[60, 62 – 65]. В этих работах величина зазора и частота вращения цилинд-
ров принимается постоянной, поэтому течение в зазоре рассматривается как установившееся. Однако в работах [66, 67] по-
казано, что в жидкостных центробежных экстракторах, вращающихся с переменной угловой скоростью, производительность
сопел возрастает на 50 % по сравнению с производительностью при равномерном вращении. В данной работе сделана по-
пытка смоделировать протекание процесса течения среды в зазоре во время разгона ротора до рабочей частоты вращения
[68]. Это позволит определить закономерности периода установления стационарного течения и рассмотреть возможность ис-
пользования режима "ускорение – торможение" ротора для повышения эффективности работы роторного аппарата. Кроме
того, эта задача представляет определённый научный интерес.
Рассмотрим симметричное нестационарное
течение вязкой несжимаемой жидкости между проницаемыми коаксиаль-
ными цилиндрами – вращающимся (ротором) и неподвижным (статором). Сделаем следующие допущения: течение жидкости
ввиду малого радиального зазора (
4
10
м) полагаем ламинарным; составляющая скорости по оси z равна нулю; вдув жидко-
сти в радиальным направлении равномерный; массовыми силами пренебрегаем. Систему цилиндрических координат (r,
, z)
свяжем с осью вращения ротора (рис. 1.14).
Рис. 1.14. Схема движения частицы среды в зазоре
С учётом принятых допущений дифференциальные уравнения Навье-Стокса и неразрывности в цилиндрических коор-
динатах (1.4), (1.5), (1.7) принимают вид:
22
2
2
11
r
rr
r
r
p
rrt
rrrr
r
r
; (1.72)
22
2
1
r
rr
r
rrt
r
r
; (1.73)

Страницы