Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

675

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
6.65 Mб
Скачать

 

 

 

p

 

v2

 

 

 

l

 

 

 

 

v2

 

 

p

 

 

 

 

 

9

9

=

ζ16

п

 

+1

α

16

+

16

,

(6)

 

 

 

γ

2g

dп

2g

γ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

р9 , р16 , р17 – давления в сечениях 9–9, 16–16 и 1717 (давления

р16

и р

 

равны атмосферному

р ), Н/м2;

v ,

v

 

,

v

 

,

v

– скорости металла

17

 

 

 

 

а

 

 

9

 

10

 

16

 

17

 

 

в сечениях 9–9, 10–10, 16–16 и 1717, м/с; ζ10 – коэффициент сопротивления на проход жидкости из сечения 9–9 в сечение 10–10 при ответвлении части потока в питатель V с выходным сечением 16–16; ζ16 – коэффициент сопротивления на ответвление потока в питатель V с выходным сечением 16–16. Решая (5) и (6) совместно и заменяя v10 на v17Sп / Sк, имеем

(ζ +λl / d

к

)(S

п

/ S

к

)2

п

l

/ d

п

+1

 

 

10

 

 

 

 

п

 

 

.

(7)

v16 = v17

 

 

ζ16 lп / dп +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя в уравнение (7) известные величины, получаем

 

 

0,100697ζ10

+1,520878

.

 

 

 

 

(8)

v16 = v17

 

ζ16

+1,164452

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом выражении неизвестны коэффициенты ζ10

и ζ16 ,

зависящие от

отношения скоростей v10 / v9

и v16 / v9 ,

которые тоже неизвестны. Коэффици-

енты сопротивлений, обусловленных отделением потока из коллектора в питатель, будем подсчитывать по формулам для тройников [7, с. 112–115]. Коэффициент сопротивления на проход в коллекторе при ответвлении части потока в питатель

ζ

пр

= 0,4

(1v

 

/ v

 

)2

/ (v

/ v

)2 ,

(9)

 

 

 

пр

к

 

пр

к

 

 

а коэффициент сопротивления на ответвление части потока в питатель

 

ζ

отв

= 1(v

/ v

)2

/ (v

/ v

)2 ,

(10)

 

 

 

п

 

к

 

 

п

к

 

 

где vк и vnp – скорости металла в коллекторе до и после ответвления части потока в питатель, м/с; vп – скорость жидкости в питателе, м/с; τ – коэффициент, τ = 0,45 при vп / vк <1,5 и τ = 0,60, если vп / vк 1,5 [7]. Коэффициент

ζпр получается приведенным к

скорости проходящего потока vпр, а

ζотв

к скорости в питателе vп. Надо

иметь в виду, что коэффициенты ζпр

и ζотв

учитывают третий вид потерь напора – потери на изменение напора при раз-

111

даче потока. Первые два вида потерь напора – это потери на трение и в местных сопротивлениях.

Уравнение неразрывности потока для работы двух питателей примет

вид

Q = vстSст = v9Sк = v10Sк +v16Sп = v17Sп +v16Sп = (v17 +v16 )Sп.

(11)

Допустим, что скорость в питателе V равна х скорости в питателе VI:

v16 = xv17. Тогда из (11) имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = v9Sк = v17 (1+ x)Sп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Назовем величину (1+ x)Sп приведенной – к скорости v17

 

– площадью

питателей Sпр(2)(17) (для двух работающих питателей). Расход в системе

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = v S(2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17 пр(17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предположим,

что при работе двух питателей x = 0,95, т.е.

v16 = 0,95v17.

Тогда S(2)

=1,95S

п

,

Q =1,95S v

= v S

к

,

v

= v S

к

/1,95S

п

,

v

 

= 0,95v =

пр(17)

 

 

 

 

 

п

17

9

 

17

9

 

 

 

16

 

17

=1,535255v9 ,

а v16 / v9 =1,535255

– это и есть отношение vп / vк

в зависимо-

сти (10). v10 = v10Sк

=

v17Sп

 

= 0,512821 – это

v / v

 

в формуле (9). По со-

 

 

v9

v9Sк

 

 

1,95v17Sп

 

 

 

 

 

 

пр

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношению

(9) находим, что

ζ10 = 0,360999,

по

(10) ζ16 =1,024267

при

τ = 0,60. Подставляем найденные значения ζ10

и ζ16

в выражение (8) и нахо-

дим v16 = 0,843493v17. А мы задавались v16 = 0,95v17. Делаем следующее при-

ближение:

v16 = 0,843493v17.

Тогда

 

 

v10 / v9 = 0,542448,

ζ10 = 0,284593,

v16

/ v9 =1,441888, ζ16 = 0,930991

(τ = 0,45), v16 = 0,859930v17. Путем подоб-

ных приближений при заданном v16 = 0,862672

получаем v16 = 0,8626722v17.

На этом расчет отношения v16 / v17 можно закончить,

так как получившееся

значение

отличается от

заданного

 

всего

на

0,0000002.

Принимаем

v16

= 0,862672v17. Приведенная (к скорости v17 )

площадь питателей при ра-

боте двух питателей

S(2)

=1,862672S

п

,

v / v

= 0,536863,

ζ

= 0,297681,

 

 

 

пр(17)

 

 

 

 

10

9

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

v

/ v =1,459489, ζ

= 0,919460. А v

= v

S(2)

 

/ S

ст

,

v

= v

S(2)

 

/ S

к

.

16

9

16

 

 

ст

 

 

17

пр(17)

 

 

9

17

пр(17)

 

 

Коэффициент сопротивления ЛС от сечения 1–1 до сечения 17–17, приведенный к скорости металла в сечении 17–17 (учитывающий, разумеется, работу обоих питателей),

112

 

 

(2)

 

l

 

 

Sпр(2)(17)

 

2

 

 

 

 

4l +l

 

Sпр(2)(17)

2

 

 

 

 

 

ζ117(17) =

ζст

ст

 

 

 

 

 

 

 

 

+

ζк

 

 

0

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dст

 

 

Sст

 

 

 

 

 

 

 

 

dк

 

Sк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

S

п

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

ζ10

 

 

 

 

п

 

п

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dк

 

Sк

 

 

 

 

dп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим по

соотношениям

(12),

(2)–(4),

 

что

ζ(2)

 

 

=1,111306,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117(17)

 

 

 

µ(2)

 

= 0,688215,

v(2) =1,751179 м/с,

 

 

v(2)

=1,510693 м/с,

Q(2)

=

117(17)

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

=112,149150 106 м3/с,

Q(2)

=96,747917 106 м3/с,

 

 

Q(2)

=Q(2)

+Q(2)

=

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

16

 

= 208,897070 106

м3/с.

Экспериментальные

 

данные:

v(2)

 

=1,691 м/с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17(э)

 

 

 

v(2)

=1,609 м/с, Q(2) = 211,38 106

м3/с,

v

 

= 0,95v

.

Расчетная скорость

16(э)

 

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16(э)

 

 

 

 

17(

э)

 

 

 

 

 

 

 

v16 = 0,862672v17. Как видно,

расчетное значение отношения

v16 / v17

значи-

тельно меньше экспериментального, хотя разница между v(2) и

v(2)

состав-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

17(э)

 

 

ляет всего 3,56 %, между v(2)

и v(2)

 

–6,11 %, а между Q(2) и Q(2) –1,17 %.

 

 

 

 

 

16

 

 

 

16(э)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

 

 

 

 

 

В монографии [7] коэффициент τ = 0,45 при vп / vк <1,5 и τ = 0,60, если

vп / vк 1,5. Даже не привлекая своих экспериментальных данных,

можно

сказать, что в этих рекомендациях о величине

τ

 

содержится ошибка. Дело

в том, что роста отношения vп / vк можно добиться, увеличивая диаметр коллектора dк при неизменном диаметре питателя dп. А чем больше диаметр коллектора dк – при прочих равных условиях (диаметр стояка dст и на-

пор Н), тем меньше в нем скорость движения жидкости и меньше разница в скоростях жидкости в питателях. Понятно, что при определенном диаметре коллектора (и не таком уж большом) скорости истечения жидкости из всех

питателей

будут одинаковыми. Поэтому, если принять τ = 0,45 для

vп / vк <1,5,

то при vп / vк 1,5 этот коэффициент должен быть меньше 0,45,

а не равным 0,60, поскольку потери на отделение потока должно уменьшаться, а не увеличиваться, см. формулу (10). И непонятно, почему число 1,5 стало вдруг критерием истечения жидкости.

Рассчитаем характеристики ЛС при разных значениях τ: 0,01, 0,10, 0,15, 0,30, 0,45, 0,60, 1,00 (см. табл. 1 и рис. 2). Как видно, при увеличении τ в 100 раз, с 0,01 до 1,00, расход в системе при работе 6 питателей изменился (уменьшился) всего на 4,5 %, скорость в питателе VI выросла с 1,244 до 1,351

м/с (на 8,6 %), v16 уменьшилась с 1,237 до 1,020 м/с (на 17,5 %), v15 – с 1,065 до 0,932 м/с (14,2 %), v14 – с 0,890 до 0,839 м/с (6 %). Скорость v13 в питателе

113

II увеличилась с 0,753 м/с при τ = 0,01 до 0,764 м/с при τ = 0,45, равна 0,764 м/с при τ = 0,60 и уменьшается до 0,758 м/с при τ =1,00. А скорость v12 в питателе I с ростом τ все время увеличивается – с 0,676 м/с до 0,700 м/с (на 3,6 %).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

(dп =9,03 мм, dк =16,03 мм, dст = 24,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v ,

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м/с

 

v16 / v17

 

 

v15 / v17

 

 

v14 / v17

 

 

v13 / v17

 

v12 / v17

 

м3

(эксперимент)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

1,948

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V, VI

1,691

 

1,609

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

211,38

 

0,951

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

1,497

 

1,441

 

1,285

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

270,40

 

0,963

 

0,859

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III–VI

1,370

 

1,303

 

1,180

 

1,013

 

 

 

 

 

 

 

311,64

 

0,951

 

0,861

 

0,739

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

1,279

 

1,225

 

1,116

 

0,959

 

0,831

 

 

 

 

346,48

 

0,958

 

0,873

 

0,750

 

0,650

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

1,241

 

1,167

 

1,055

 

0,911

 

0,802

 

 

0,717

 

377,33

 

0,940

 

0,850

 

0,734

 

0,645

 

 

0,577

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

1,237

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,065

 

0,890

 

0,753

 

 

0,676

 

 

τ = 0,01

1,244

 

0,994

 

 

 

 

 

 

375,60

 

 

0,856

 

0,715

 

0,605

 

 

0,543

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,10

1,256

 

1,208

 

1,050

 

0,887

 

0,757

 

 

0,681

 

374,00

 

 

 

0,962

 

0,836

 

0,707

 

0,603

 

 

0,542

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

1,262

 

1,194

 

1,042

 

0,886

 

0,759

 

 

0,683

 

373,12

 

 

 

0,946

 

0,826

 

0,702

 

0,601

 

 

0,541

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,30

1,280

 

1,154

 

1,019

 

0,879

 

0,762

 

 

0,690

 

370,46

 

 

 

0,901

 

0,796

 

0,686

 

0,595

 

 

0,539

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,45

1,297

 

1,119

 

0,998

 

0,871

 

0,764

 

 

0,694

 

367,83

 

 

 

0,863

 

0,769

 

0,671

 

0,589

 

 

0,535

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,60

1,313

 

1,088

 

0,978

 

0,862

 

0,764

 

 

0,697

 

365,24

 

 

 

0,829

 

0,745

 

0,657

 

0,581

 

 

0,531

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 1,00

1,351

 

1,020

 

0,932

 

0,839

 

0,758

 

 

0,700

 

358,39

 

 

 

0,755

 

0,690

 

0,621

 

0,561

 

 

0,518

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

114

 

1,2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

1

/v

0,6

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

I

II

III

IV

V

VI

 

 

Номер питателя

 

Рис. 2. Зависимость отношения скоростей vx / v17 от коэффициента τ: 1 τ =1,00; 2 τ = 0,15;

3 τ = 0,01

Отношение v16 / v17 при этом изменяется с 0,994 до 0,755 – на 24 %. Отношение v12 / v17 изменяется незначительно – с 0,543 до 0,518, на 4,6 %. Благодаря такому неожиданному изменению скоростей в питателях с ростом τ суммарный расход жидкости из питателей падает, хотя при этом скорости v17 и v12 в питателях VI и I растут.

Как видно, значение τ = 0,15 обеспечивает хорошее совпадение расчетного и экспериментального значений v16 / v17 , скоростей и расходов в системе. И это значение τ = 0,15 значительно меньше рекомендуемого в монографии [7] τ = 0,45, не говоря уже о τ = 0,60.

Были изготовлены новые литниковые системы. Диаметр питателя во всех системах был один и тот же: dп = 9,03 мм. А диаметры коллектора dк

и стояка dст были такими (мм): 9,03, 12,03, 13,03, 14,03, 15,03, 16,03, 20,08, 24,08 и 30,08. Результаты исследований представлены в табл. 2–7 и на рис. 3. При dп = dк =9,03 мм отношение Sп / Sк =1, а если dп =9,03 мм, dк =30,08 мм, то Sп / Sк = 0,09 – с такими отношениями Sп / Sк литниковые системы не используются. И следовательно, в опытах охвачен весь ряд значений Sп / Sк.

115

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

(dп = 9,03 мм,

dк = 9,03 мм, dст

= 24,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v17

 

v16

 

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v

/ v

 

 

v

/ v

 

 

v14 / v17

 

 

v

/ v

 

v12 / v17

 

3

 

 

 

16

17

 

 

15

17

 

 

 

 

13

17

 

 

 

 

м /с

VI

1,13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V, VI

0,83

 

0,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

88,24

 

0,66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

0,73

 

0,49

 

 

0,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94,53

 

0,67

 

 

0,35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III–VI

0,68

 

0,44

 

 

0,25

 

0,23

 

 

 

 

 

 

 

 

102,26

 

0,65

 

 

0,36

 

0,33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

0,64

 

0,43

 

 

0,23

 

0,21

 

0,25

 

 

 

 

112,57

 

0,67

 

 

0,36

 

0,33

 

0,39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

0,60

 

0,41

 

 

0,21

 

0,21

 

0,23

 

 

0,30

 

125,47

 

0,68

 

 

0,36

 

0,35

 

0,39

 

 

0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,01

0,639

 

0,320

 

 

0,211

 

0,218

 

0,253

 

 

0,299

 

124,17

 

0,500

 

 

0,330

 

0,341

 

0,396

 

 

0,468

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

0,642

 

0,315

 

 

0,212

 

0,218

 

0,253

 

 

0,298

 

124,06

 

0,491

 

 

0,331

 

0,339

 

0,394

 

 

0,462

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ =1,00

0,657

 

0,293

 

 

0,217

 

0,218

 

0,249

 

 

0,292

 

123,39

 

0,447

 

 

0,331

 

0,332

 

0,379

 

 

0,445

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

(dп = 9,03 мм,

dк =12,03 мм, dст = 24,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v17

 

v16

 

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v

/ v

 

 

v

/ v

 

 

v14 / v17

 

 

v

/ v

 

v12 / v17

 

3

 

 

 

16

17

 

 

15

17

 

 

 

 

13

17

 

 

 

 

м /с

VI

1,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V, VI

1,27

 

1,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

149,54

 

0,85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

1,07

 

0,93

 

 

0,69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172,54

 

0,87

 

 

0,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 3

Работающие

v17

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v

/ v

 

 

v

/ v

 

 

v14 / v17

 

 

v

/ v

 

 

v12 / v17

 

3

 

 

 

16

17

 

15

17

 

 

 

 

13

17

 

 

 

 

м /с

III–VI

0,99

 

0,86

 

0,65

 

0,42

 

 

 

 

 

 

 

 

186,91

 

0,87

 

0,65

 

0,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

0,91

 

0,74

 

0,61

 

0,42

 

0,36

 

 

 

 

195,43

 

0,81

 

0,67

 

0,46

 

0,39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

0,83

 

0,71

 

0,58

 

0,41

 

0,38

 

0,35

 

214,55

 

0,86

 

0,70

 

0,50

 

0,45

 

0,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,01

0,945

 

0,770

 

0,536

 

0,410

 

0,389

 

0,299

 

222,17

 

0,815

 

0,567

 

0,434

 

0,412

 

0,468

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

0,945

 

0,770

 

0,536

 

0,410

 

0,389

 

0,299

 

221,75

 

0,815

 

0,567

 

0,434

 

0,412

 

0,468

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ =1,00

1,000

 

0,655

 

0,521

 

0,431

 

0,401

 

0,416

 

219,20

 

0,655

 

0,521

 

0,431

 

0,401

 

0,416

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

(dп = 9,03 мм,

dк = 20,08 мм, dст = 24,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v17

 

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

 

v16 / v17

 

 

v15 / v17

 

 

v14 / v17

 

 

v13 / v17

 

v12 / v17

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

2,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V, VI

1,89

 

1,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

238,83

 

0,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

1,73

 

1,69

 

1,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

322,29

 

0,98

 

0,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III–VI

1,60

 

1,56

 

1,49

 

1,38

 

 

 

 

 

 

 

386,81

 

0,97

 

0,93

 

0,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

1,50

 

1,47

 

1,40

 

1,30

 

1,23

 

 

 

 

441,29

 

0,98

 

0,93

 

0,86

 

0,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

1,42

 

1,39

 

1,31

 

1,23

 

1,16

 

 

1,06

 

485,81

 

0,98

 

0,93

 

0,87

 

0,82

 

 

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117

Окончание табл. 4

Работающие

v17

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v16 / v17

 

 

v15 / v17

 

 

v14 / v17

 

 

v13 / v17

 

 

v12 / v17

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,01

1,440

 

1,519

 

1,423

 

1,307

 

1,187

 

1,078

 

509,42

 

1,055

 

0,989

 

0,908

 

0,825

 

0,749

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

1,465

 

1,465

 

1,381

 

1,279

 

1,172

 

1,074

 

501,79

 

1

 

0,942

 

0,873

 

0,800

 

0,733

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ =1,00

1,576

 

1,241

 

1,193

 

1,136

 

1,076

 

1,018

 

463,62

 

0,787

 

0,757

 

0,721

 

0,682

 

0,646

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

 

 

(dп = 9,03 мм,

dк = 24,08 мм, dст = 24,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v17

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v16 / v17

 

 

v15 / v17

 

 

v14 / v17

 

 

v13 / v17

 

 

v12 / v17

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

2,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V, VI

1,95

 

1,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247,71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

1,84

 

1,81

 

1,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,98

 

0,97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

348,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III–VI

1,73

 

1,70

 

1,69

 

1,64

 

 

 

 

 

 

 

433,29

 

0,99

 

0,98

 

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

1,62

 

1,61

 

1,59

 

1,57

 

1,48

 

 

 

 

504,32

 

0,99

 

0,98

 

0,97

 

0,91

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

1,51

 

1,51

 

1,52

 

1,46

 

1,39

 

1,27

 

553,93

 

1

 

1

 

0,97

 

0,92

 

0,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,01

1,538

 

1,671

 

1,618

 

1,549

 

1,471

 

1,389

 

591,43

 

1,086

 

1,051

 

1,007

 

0,956

 

0,903

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

1,566

 

1,610

 

1,563

 

1,503

 

1,435

 

1,363

 

578,95

 

1,028

 

0,998

 

0,960

 

0,916

 

0,870

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ =1,00

1,682

 

1,354

 

1,328

 

1,295

 

1,257

 

1,218

 

520,86

 

0,805

 

0,789

 

0,770

 

0,748

 

0,724

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

Характеристики литниковой системы

 

 

 

 

 

 

(dп = 9,03 мм,

dк = 30,08 мм, dст = 30,08 мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работающие

v17

 

v16

 

 

v15

 

 

v14

 

 

v13

 

 

v12

 

Q 106 ,

питатели

 

v16 / v17

 

 

v15 / v17

 

 

v14 / v17

 

 

v13 / v17

 

 

v12 / v17

 

м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VI

2,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

133,27

V, VI

2,03

 

2,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

259,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV–VI

1,98

 

1,96

 

1,94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

375,81

 

0,99

 

0,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III–VI

1,92

 

1,89

 

1,87

 

1,84

 

 

 

 

 

 

 

481,61

 

0,99

 

0,98

 

0,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II–VI

1,85

 

1,84

 

1,82

 

1,77

 

1,75

 

 

 

 

578,47

 

1

 

0,99

 

0,96

 

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI

1,79

 

1,78

 

1,76

 

1,72

 

1,70

 

1,65

 

665,50

 

0,99

 

0,98

 

0,96

 

0,95

 

0,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I–VI (расчет):

 

 

1,990

 

1,963

 

1,927

 

1,883

 

1,834

 

 

τ = 0,01

1,789

 

 

 

 

 

 

729,12

 

1,112

 

1,097

 

1,077

 

1,053

 

1,025

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 0,15

1,809

 

1,903

 

1,880

 

1,848

 

1,811

 

1,768

 

705,70

 

1,052

 

1,039

 

1,022

 

1

 

0,977

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ =1,00

1,886

 

1,549

 

1,536

 

1,520

 

1,500

 

1,478

 

606,41

 

0,821

 

0,815

 

0,806

 

0,795

 

0,784

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Скорость воды в питателяx и коэффициенты местных сопротивлений питателей

dк, мм

vп, м/c

ζп

9,03

1,522

0,885

 

 

 

12,03

1,885

0,480

 

 

 

13,03

1,899

0,459

 

 

 

14,03

1,955

0,409

 

 

 

15,03

1,984

0,351

 

 

 

16,03

1,997

0,334

 

 

 

20,08

2,064

0,290

 

 

 

24,08

2,074

0,295

 

 

 

30,08

2,101

0,320

 

 

 

119

 

1,2

 

 

 

 

 

 

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

5

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

/v

3

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

III

IV

V

VI

 

 

 

 

Номер питателя

 

 

Рис. 3. Зависимость отношения скоростей vx / v17 от диаметра коллектора и номера питателя: 1 dк = 9,03 мм; 2 dк = 12,03 мм; 3 dк = 16,03 мм; 4 dк = 20,08 мм; 5 dк = 24,08 мм; 6 dк = 30,08 мм

Если dст = dк = dп = 0,00903

м, то

у

ЛС

такие

характеристики:

ζ(1)

=5,339,

µ(1)

 

 

= 0,397,

v(1)

=1,011 м/с,

Q(1)

=Q(1)

= 64,73 106 м3/с,

117(17)

 

117(17)7

 

 

17

 

 

 

 

17

 

ζ(6)

= 29,479, µ(6)

 

 

= 0,181,

v(6)

= 0,461 м/с,

Q(6) =89,12 106 м3/с. Ког-

117(17)

 

117(17)

 

17

 

 

 

 

 

 

да dст

= dк = 0,03008

м, а dп = 0,00903

мм,

то показатели ЛС таковы:

ζ(1)

= 0,501,

µ(1)

= 0,816,

v(1) = 2,077

м/с, Q(1) =Q(1) =133,03 106 м3/с,

117(17)

 

117(17)

 

 

 

17

 

 

 

 

17

 

ζ(6)

= 0,978,

µ(6)

 

= 0,711,

v(6)

=1,809

м/с,

 

Q(6)

= 705,70 106 м3/с. Как

117(17)

 

117(17)

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

видно, увеличение только диаметров стояка и коллектора с 9,03 мм до 30,08 мм, в 3,33 раза (площадь увеличилась в 11,10 раза), при неизменных dп, H , l и l0 привело к увеличению расхода в системе в 2,06 раза при рабо-

те питателя VI и в 7,92 раза при работе всех шести питателей.

Влияние τ растет с уменьшением отношения Sп / Sк. При работе 6 питателей разница между значениями расходов при τ = 0,01 и τ =1,00 равна 0,63 % для коллектора диаметром 9,03 мм, 20,24 % – для коллектора диаметром 30,08 мм. При dп = dк =9,03 мм разница между опытными и расчетными значениями расходов составляет 1,69 %, однако отношение скоростей v16 / v17

равно 0,500, 0,491 и 0,447 для τ = 0,01, 0,15 и 1,00. А экспериментальная ве-

личина v16 / v17 = 0,68, на 36 % больше, чем при минимальном τ = 0,01. Повидимому, требуется иная зависимость для ζотв, не вида (10). Хотя, как уже

120

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]