1. Гидродинамические тормоза (гдт).

Основные требования, предъявляемые к тормозам и требования, предъявляемые к ним в связи с автоматизацией испытаний. Параметры, характеризующие тормоз в качестве нагружающего устройства.

Поглощение механической мощности в ГДТ.

ГДТ – тормоза, в которых поглощение мощности происходит в результате гидродинамической работы, затрачиваемой на перемещение жидкости, либо вследствие трения ротора о жидкость.

Составляющие тормозного момента (Мт) ГДТ.(2).

Разгон жидкости колесом ГДТ происходит по 2м причинам: в результате воздействия лопаток РК и лопаток статора на рабочую жидкость; в результате увлечения силами трения жидкости, омывающей ротор. Поглощаемый тормозной момент М_т зависит от скорости взаимного перемещения деталей ротора, возрастая с её увеличением.

Рабочий процесс ГДТ.

Действие ГДТ основано на сопротивлении жидкости перемещению, вращающемуся в ней ротора. При вращении ротора жидкость, заполняющая полость ГДТ начинает двигаться от центра (подвод жидкости осуществляется к центру) к периферии под действием центробежных сил. Увлекаясь во вращение рабочим колесом ГДТ, жидкость совершает движение вдоль межлопаточных каналов (если на рабочем колесе имеются лопатки); одновременно она вращается относительно оси ГДТ.

Превращение энергии в ГДТ.

В ГДТ механическая энергия ДВС преобразуется в кинетическую энергию жидкости, которая в конечном счёте превращается в тепло в результате трения и гидродинамических потерь. ГДТ относят к тормозам диссипативного типа: рассеиваемая ими мощность уносится водой или рассеивается воздухом и полезно не может быть использована.

Места подвода и отвода рабочей жидкости в дисковых ГДТ. Момент трения на примере дискового ГДТ с гладким ротором (вывод формулы). Коэффициент энергоёмкости.

[К] кВт/(мин^-3м⁵).

Повышение энергоёмкости дисковых ГДТ.

Увеличения энергоёмкости можно добиться изменением формы диска ГДТ. Необходимо увеличивать турбулентность движения жидкости, увеличивать трение жидкости, и увеличивать гидродинамическую работу.

В ГДТ с гладким ротором К = 0,15…0,20 кВт/(мин^-3м⁵).

В ГДТ с перфорированным ротором (сотовые ГДТ) К = 1,5…1,8 кВт/(мин^-3м⁵).

В штифтовых ГДТ К = 4,5…10 кВт/(мин^-3м⁵).

Преимущества и недостатки ГДТ с гладким ротором. Область применения.

Преимущества: 1. n = 500…60000 мин^-1; 2. простота конструкции; 3. минимальная склонность к кавитации. Недостатки: 1. низкий коэффициент энергоёмкости k = 0,15…0,20 кВт/(мин^-3м⁵). Область применения: ТК, Турбины.

Задача №1.

2. Измерение расхода топлива. Кориолисовы расходомеры.

Принцип действия. Ускорение Кориолиса и сила Кориолиса.

Ускорение Кориолиса (поворотное ускорение) является частью полного ускорения точки, которое появляется в сложном (относительном движении), когда переносное движение (т.е. движение подвижной системы отсчёта) не является поступательным. Это ускорение возникает вследствие: изменения относительной скорости точки (V_от) при переносном движении; изменения переносной скорости (ω_пер) при относительном движении точки. Если угол между векторами относительной и переносной скорости α ≠ 90⁰, то

Здесь ω_пер – угловая скорость поворота подвижной системы отсчёта относительно неподвижной. Направление а_кор можно получить, спроектировав вектор V_от на плоскость, перпендикулярную вектору ω_пер, и повернуть эту проекцию в сторону переносного движения. Сила Кориолиса – сила инерции, которая вводится для учёта влияния подвижной системы отсчёта на относительное движение материальной точки, . Эффект силы Кориолиса проявляется в том, что во вращающейся системе отсчёта материальна точка, движущаяся непараллельно оси вращения: либо отклоняется в направлении, перпендикулярно вектору её относительно скорости; либо оказывает давление на тело, препятствующее такому отклонению.

Какой расход измеряет данный тип расходомера?

Кориолисовыми называются расходометры, в преобразователях которых под влиянием силового воздействия возникает а_кор, величина которого зависит от массового расхода.

Основные недостатки классической схемы.

В виду технических сложностей такие расходометры не получили распространения. Однако, идея, заложенная в них, была реализована в иной форме.

Кориолисовы вибрационные расходомеры: классическая схема и возникающие проблемы.

В расходометрах подвижный элемент преобразователя расхода не вращается, а лишь совершает периодические колебания с постоянной амплитудой.

Вариант вибрационного кориолисова расходомера с U-образной трубкой: схема, основные элементы и геометрические параметры, выражение для силы Кориолиса. Принцип работы, мера расхода, способ измерения.

В настоящее время практическое применение для измерения расхода топлива в ДВС нашли кориолисовы расходометры с U-образной трубкой, совершающей периодические колебания в плоскости, перпендикулярно плоскости, проходящей через оси обеих трубок. В один рукав U-образной трубки осуществляется подвод топлива, а из другого его отвод. Т.о. направление топлива (и, следовательно, векторы относительных скоростей в обеих трубках) противоположны друг другу. Соответственно, и ускорения Кориолиса в каждый момент времени в каждом из рукавов трубки будут иметь противоположные направления. В итоге возникает крутящий момент, изгибающий трубку относительно оси, проходящей через середину трубки.