Критические параметры

Реальные проточные элементы (дроссели) существенно отличаются друг от друга формой проточной части, ее длиной, особенностями конструкции, способом отбора давления (разрежения) и расхода газа, характером взаимодействия струй основного и эжектируемого потоков газа, особенностями теплообмена с внешней средой, зависящими от назначения устройства и условий его эксплуатации. Отмеченные многочисленные особенности реальных проточных элементов оказывают влияние не только на величину расхода газа, но, что важно подчеркнуть, существенно «деформируют» газодинамические зависимости потока газа (например, критические отношения давлений, плотностей и др.). Очевидно, это не только исключает возможность учета в форме постоянного коэффициента всего набора изменяющихся физических свойств потока газа при наличии сопротивлений, но часто значительно затрудняет и корректирование самой величины расхода газа.

Рис. 3-8. Критические отношения давлений паров воды.

Рис. 3-10. Критические отношения давлений паров фреона 12.

Рис. 5-5. Критические отношения давлений испаряющейся воды при течении в соплах с lid = 1,6.

Рис. 5-&. Распределение давлений и критические отношения давлений в цилиндрических каналах и в суживающемся сопле с d = 6 мм. (сб). pi — начальное давление насыщенной воды.

Проведенные опыты показали, что истечение слабо перегретого и влажного пара из регулирующих клапанов обладает существенными особенностями: с ростом влажности снижаются критические отношения давлений, зависящие от начальной влажности и степени открытия чаши клапанов; восстановление давления в диффузорах клапанов снижается; характеристики пульсаций давлений за клапаном резко меняются при переходе от перегретого к сухому насыщенному и влажному пару: при Я80->-1 амплитуды пульсаций возрастают на 30—50%, а частота пульсаций уменьшается; подтверждается и в этом случае общее свойство таких течений (см. гл. 3, 6). Опыты отчетливо подтвердили преимущества 'клапанов, выполненных по типу клапана № 2. Резкое снижение потерь и пульсаций в таких клапанах является их очевидным преимуществом.

где е = Рл/Ро = I - 1 - критические отношения давлений.

денные к площади сечения диафрагмы, а также критические отношения давлений на выходе из канала свидетельствуют о том, что с уменьшением диаметра диафрагмы при d/D < 0,595 течение через диафрагму становится близким к критическому. При этом уменьшается не только давление торможения в выходном сечении канала р2о, но и отношение статического давления в выходном сечении рг к давлению торможения

Таблица 5-6 Критические отношения параметров

Критические отношения параметров (Т*, р», р* — температура, плотность и давление в критическом сечении)

Критическая скорость за решеткой 119 Критические отношения параметров 22

Р* — критические отношения давлений Pi/Pi за и перед предохранительным устройством при истечении среды;

Критерий ткр широко применяется для пластических материалов с малым деформационным упрочнением (для идеально-пластического металла). При значительном упрочнении металла оценку предельного состояния моделей производят на основе неустойчивости пластических деформаций. Установив функциональную зависимость с учетом характера деформационного упрочнения и используя условие неустойчивости, находят критические силовые и геометрические параметры. Заметим, что найденные таким образом критические параметры не являются характеристиками разрушения, а лишь отвечают моменту перехода из устойчивого (равномерного) пластического деформирования в неустойчивое (неравномерное). Тем не менее результаты анализа неустойчивости деформаций находят широкое применение для оценки несущей способности конструкций и полезны при исследовании разрушения материалов, моделей и конструкций с концентраторами напряжений при статическом и малоцикловом нагружении, в частности, моделей с трещинами.

Углекислый газ (СО2) обладает молекулярной массой 44 и плотностью 1,96 кг/м3, поэтому он хорошо оттесняет воздух, плотность которого ниже (1,29 кг/м3). Поставляется углекислый газ в баллонах или контейнерах, где он находится в жидком состоянии, так как критические параметры газа следующие: Гкр=304 К, Ркр= 7,887 МПа.

5.5. Критические параметры сосуда с трещиной определяются по условию .

5.6. С целью упрощения расчетов в первом приближении критические параметры сосуда с трещиной можно определять по формуле

5.8. Остаточный ресурс сосуда с трещиной при малоцикловом нагру-жении определяется интегрированием уравнения (33). При этом критические параметры сосуда с трещиной определяются в соответствии с требованиями п. 5.5, и 5.6.

Особый интерес представляют структуры, самоорганизующиеся в точках бифуркаций в процессе эволюции неравновесной системы. Их фрактальная размерность инвариантна к внешним условиям, т.е. обладает свойствами универсальности и масштабной инвариантности. Использование этих свойств и параметра порядка D^=l,67 позволяет определить критические параметры,

Функция плотности энергии деформации позволяет определять следующие критические параметры:

Установление многопараметрических критериев фрактальной механики разрушения базируется на свойствах критических точек, определяющих взаимосвязь между критическими параметрами, контролирующими достижение системой неустойчивости. Поэтому рассмотрим прежде всего критические параметры - в точках перехода стабильность - нестабильность - стабильность на разных масштабных уровнях.

Расчетные формулы и критические параметры, контролирующие границы вязкого и хрупкого разрушения и вязкохрупкого перехода

Вид разрушения Расчетная формула Критические параметры

Критические параметры сосуда с трещиной определяются по условию