Истечения определяется

расхода 'двухфазной смеси в сопле Лаваля [38]. Формула (1.1) дает завышенное значение расхода по сравнению с экспериментальным и, таким образом, возможности этой модели ограничены так же, как и предшествующей, особенно если учесть, что в случае истечения насыщенной и недогретой до насыщения воды модель замороженного потока вообще не работает, так как условие dx/dt=Q делает поток гидравлическим. Ограниченность применения обеих описанных выше

В целях проверки предложенной расчетной модели Огасавара [75] провел экспериментальное Исследование истечения насыщенной воды при давлении до 70 атм на длинных каналах (с?=10-ь50 мм; /=1004-2200 мм). В этой же работе определено истинное объемное паросодержание на некотором удалении вверх по потоку от выходного сечения (использован принцип изменения проводимости воды в зависимости от степени «запаривания» потока). На рис. 1.2 представлено сопоставление экспериментально определенного (с помощью измеренного объемного соотношения фаз Р) коэффициента скольжения у с рассчитанным .по модели Фауске и по модели Огасавары [73, 74]. При этом зависимость Фауске y = f(p) является функцией только давления, а в модели Огасавары yo = f(p, x) (хкр на, рис. 1.2 — паросодержание в выходном сечении). Верхняя группа точек получена на модели кольцевого потока, нижняя группа точек — на модели гомогенного потока. Тот факт, что теоретические зависимости для у легли между этими двумя группами точек", приводит автора к мысли, что реальный поток представляет собой среду смешанной .структуры: кольцевой и дисперсной. По поводу этих опытов Огасавары следует заметить,, что на некотором удалении от выходного сечения значения коэффициента скольжения среды близки к прогнозируемым (см.

Рис. 2.4. Экспериментальные расходные характеристики истечения насыщенной воды через канал при различных значениях l/d:

На рис. 2.10 приведены опытные данные различных авторов для случая истечения насыщенной воды, которые сопоставлены 14

, Рис. 2.10. Приведенные массовые расходные характеристики истечения насыщенной воды: • — по данным Фауске; ф — по данным ВТИ им.

Для выяснения степени влияния диаметра на относительные массовые расходы выполнен эксперимент на каналах, диаметр которых менялся от 5 до 25 мм, но выдерживалось постоянным отношение l/d. На рис. 3.5 представлены экспериментальные массовые расходные характеристики истечения насыщенной и недогретой до насыщения воды через канал с отношением //rf=0,5 при различных диаметрах. Анализ показывает, что с увеличением диаметра канала относительные массовые расходы убывают. Максимальное расхождение наблюдается в диапазоне начальных параметров, соответствующих области давлений 75—100 кгс/см2. Так, относительный массовый расход через канал d=25 мм при начальном давлении 75 кгс/см2, почти в два раза меньше, чем для случая истечения через канал d=^5 мм. С увеличением давления свыше 100 кгс/см2 разность в расходах убывает. Так как в опытах диаметр подводящего патрубка к каналу истечения не менялся

djD фактические расходы оказываются меньше расчетных. Опытами установлено также, что по мере увеличения относительной длины канала влияние djD уменьшается. На рис. 3.7 в качестве примера приведены относительные массовые расходные характеристики истечения насыщенной воды при начальном

вого расхода и значения р2 в зависимости от противодавления. Графики построены для случая истечения насыщенной воды при давлении 75 кгс/см2. В опытах использованы каналы диаметром d = 6,4 мм с отношением 1/^ = 7,26; 3 и 0,5.

Анализ кривых показывает, что кризисные явления имеют место как в длинных, так и в коротких каналах. Кризис расхода сопровождается установлением в выходном сечении критического отношения давлений, значение которого убывает с уменьшением длины канала. В канале с относительной длиной l/d = Q,5 при значениях р\ до 75 кгс/см2 кризис расхода не наблюдался. Однако в выходном сечении устанавливалось давление больше противодавления. С момента создания противодавления и последующего его увеличения значение р2 монотонно возрастает, следуя за противодавлением, и постепенно приближается к значению рПр, расход при этом монотонно убывает. Все сказанное относительно развития кризиса истечения насыщенной воды справедливо и для воды, недогретой до состояния насыщения. При этом важно отметить, что кризис расхода наступает при определенном объемном паросодержании в выходном сечении, а именно — при р2>10%.

Рис. 5.10. Зависимость приведенной критической скорости истечения насыщенной жидкости от приведенного давления

Изменения давления во времени на каждом из указанных этапов определяются зависимостями (7.9), (7.25), (7.46). При этом последнее уравнение может быть использовано и в случае истечения насыщенной жидкости, и в случае истечения пара.

5. Расход через большое отверстие, вертикальный размер которого одного порядка с напором истечения, определяется по общей формуле (VI-6), в которой Я — , ц напор истечения, отнесенный

и время опорожнения при квадратичном режиме истечения определяется интегралом

9. Время опорожнения резервуара, находящегося в переносном движении, определяется, по общему дифференциальному уравнению (XI-1), в котором Q2 — расход, вычисляемый по относительной скорости истечения через выпускное устройство.

Относительная скорость истечения .определяется из уравнения Бернулли для установившегося относительного движения жидкости

5. Расход через большое отверстие, вертикальный размер которого одного порядка с напором истечения, определяется по общей формуле (VI— 6), в которой Н — напор истечения, отнесенный к высоте расположения центра тяжести отверстия (при истечении в атмосферу из открытого резервуара — к глубине центра тяжести отверстия под свободной поверхностью).

и время опорожнения при квадратичном режиме истечения определяется интегралом н«

Относительная скорость истечения определяется из уравнения Бернулли для установившегося относительного движения жидкости

Теоретическая скорость истечения определяется по уравнению (8.19), поэтому без учета ошибки отнесения, которая в данном случае невелика, в соответствии с (1.9) получим

Действительная скорость истечения определяется по формуле (8.23), поэтому максимально возможная относительная погрешность ее определения будет равна

По is -диаграмме находим: гг = 3 035 кдж/кг, ia = 2 492 кдж/к?, х% = 0,92. Отсюда значение скорости истечения определяется по формуле (3-32):

•Истечение газов из цилиндра при открытии выпускных органов вначале происходит под действием перепада давлений между цилиндром и газовыпускным коллектором (первая фаза, или свободный выпуск). Вторая фаза истечения определяется вытеснением газов из цилиндра поршнем (у четырехтактных дизелей) или выпуском газов во время продувки (у двухтактных дизелей). Выпускаемые газы в первой фазе обладают большой кинетической энергией, значительная часть которой (до 50 %) используется в турбине при импульсном наддуве. В системе с постоянным давлением перед турбиной большая часть этой энергии теряется. Наиболее эффективное использование кинетической энергии выпускных газов наблюдается при малых избыточных давлениях наддува, (рк<0,18 МПа), что характерно для двухтактных малооборотных дизелей.