2. Особенности неустановившегося режима течения

При неустановившемся течении средняя скорость потока и давление в любом выбранном сечении меняются во времени.

1. Процессы, происходящие в воздухопроводе при неустановившемся течении, усложняются за счет влияния объемных и упругих сил. Влиянием объемных сил (сил веса, сил инерции) в целом ряде технических задач можно пренебречь вследствие малой плотности воздуха, но они проявляют себя в моменты включения и реверсирования потоков и сказываются в некотором запаздывании начала работы преобразователей.

2. Действие упругих сил проявляется непосредственно после открытия или закрытия распределительного устройства, вносящего своей работой возмущение в установившееся состояние (движения или покоя). При переключении система соединяется с сетью сжатого воздуха или атмосферой в зависимости от того, наполняется или опорожняется рабочая полость преобразователя, к которой присоединен трубопровод. При переключении распределителя давление в сечении воздухопровода, удаленном от распределителя на расстояние l, не сразу начнет изменяться, а только через определенный промежуток времени, в течение которого волна возмущения — воздушная волна дойдет до рассматриваемого сечения.

3. Скорость а воздушной волны зависит от давления и плотности воздуха, являющихся функциями температуры, которая, в свою очередь, зависит от характера термодинамического процесса течения воздуха. Для определения скорости воздушной волны можно воспользоваться уравнением

,

где n – показатель политропы;

R – универсальная газовая постоянная;

Т – абсолютная температура.

3. Особенности установившегося режима течения

Под установившимся режимом понимают такое течение, при котором в каждом сечении воздухопровода средняя скорость потока и давление будут оставаться постоянными во времени.

1. Потери на трение по длине воздухопровода будут тем больше, чем более сложную конфигурацию имеет воздухопровод.

Потери в трубопроводе рассчитываются по тем же уравнениям, что и в гидравлических системах:

местные потери ;

потери по длине .

Значения коэффициентов местных потерь берутся из справочных данных.

Величина коэффициента трения также зависит от числа Рейнольдса, но, учитывая, что значение его в пневматических системах существенно больше критического значения (Re >> = 2300), при котором имеет место переход от ламинарного режима к турбулентному, в расчетах принимают = 0,02—0,03.

Скорость воздуха в трубопроводе колеблется в пределах 10-18 м/с.

2. Так как плотность воздуха изменяется по длине трубопровода, потери обычно рассчитывают по участкам, на каждом из которых принимают ρ = const.

3. Имеет место изменение состояния воздуха по длине воздухопровода. Оно сказывается в том, что часть энергии воздуха рассеивается в окружающую среду. При этом изменяются давление, плотность, температура газа. Характер термодинамического процесса зависит от многих факторов: длины трубопровода, скорости потока воздуха, разности давлений на концах трубопровода и др. Обычно можно считать, что при медленном течении воздуха (длинный трубопровод с большим сопротивлением) процесс близок к изотермическому, при быстром течении (короткий трубопровод) — к адиабатическому.

4. Наличие утечек воздуха через неплотности на 5—10% снижает общий расход.

Билет №2 2 вопрос

В отличие от однотактных систем в многотактных системах сигналы

на выходе определяются не только сигналами на входе в данный момент, но

и ранее поступившими входными сигналами, т.е. поведение многотактной

системы определяется последовательностями сигналов, поступающих на

вход [5].

Многотактная система отличается от однотактной тем, что при

одинаковых воздействиях на входе на её выходе могут быть разные сигналы.

Чтобы реализовать такое свойство, многотактная система управления должна

обладать памятью – способностью запоминать происшедшие ранее события.

В дискретных автоматах запоминание осуществляется с помощью

элементов памяти.

При переходе из одного устойчивого состояния в другое элемент

памяти должен сохранять это состояние до тех пор, пока новый сигнал не

выведет его из этого состояния. В качестве элементов памяти широко

применяются различные триггеры. Элементы памяти условно изображают

прямоугольником с двумя входами: включающим S (Set) и выключающим

R (Reset). При подаче сигнала на вход R (выключающий) происходит

стирание единичного сигнала на выходе.

Билет №3 1 вопрос

Потери удельной энергии в потоке жидкости, безусловно, связаны с вязкостью жид­кости, но сама вязкость - не единственный фактор, определяющий потери напора. Но можно утверждать, что величина потерь напора почти всегда пропорциональны квадрату средней скорости движения жидкости. Эту гипотезу подтверждают результаты большин­ства опытных работ и специально поставленных экспериментов. По этой причине потери напора принято исчислять в долях от скоростного напора (удельной кинетической энергии потока). Тогда:

Естественно, что твёрдые стенки препятствуют свободному движению жидкости. Поэтому при относительном движении жидкости и твердых поверхностей неизбежно возникают (развиваются) гидравлические сопротивления. На преодоление возникающих сопротивлений затрачивается часть энергии потока. Эту потерянную энергию называют гидравлическими потерями удельной энергии или потерями напора. Гидравлические потери главным образом связаны с преодолением сил трения в потоке и о твёрдые стенки и зависят от ряда факторов, основными из которых являются:

• геометрическая форма потока,

• размеры потока,

• шероховатость твёрдых стенок потока,

• скорость течения жидкости,

• режим движения жидкости (который связан со скоростью, но учитывает её не только количественно, но и качественно),

• вязкость жидкости,

• некоторые другие эксплуатационные свойства жидкости.