Колесными скреперами

При течении газа или жидкости с трением и теплообменом условие изоэнтропийности процесса колебаний нарушается. Однако при сравнительно высоких частотах вблизи поверхности канала образуется колеблющийся пограничный слой; если толщина колеблющегося пограничного слоя бк много меньше, чем эквивалентный радиус канала гэ (бк < гэ), то в основном ядре потока колебания практическия вляются изоэнтропическими. В этом случае можно предположить, что условие (108) выполняется для каждого сечения канала, однако скорость звука в условиях теплообмена является величиной переменной по длине канала и зависит от характера изменения средней температуры или плотности. Таким образом, при наличии теплообмена в канале модель изоэнтропических колебаний может быть использована для расчета колебаний потока жидкости или газа при сравнительно высоких частотах; влияние теплообмена в этом случае определяется характером изменения скорости звука по длине канала. При такой постановке задачи достаточно рассмотреть уравнение движения и непрерывности (107) и уравнение процесса малых колебаний (108).

личина ок = ( — ) имеет размерность длины и называется толщиной колеблющегося пограничного слоя. Такое название этой величины оправдано тем, что основное влияние вязкости в колеблющемся потоке сказывается вблизи стенки на расстоянии, равном бк. Это следует из графика, представленного на рис. 10, на котором приведена зависимость относительной амплитуды колебания Лы/Лноа> согласно уравнению (201) от безразмерного расстояния г//бк. Из приведенного графика видно, что амплитуда колебания скорости изменяется от нуля на стенке до значения амплитуды колебания внешнего потока, причем это изменение в основном происходит в пределах толщины колеблющегося пограничного слоя •У **> бк.

колебаниями скорости вне пограничного слоя и в пограничном слое. Как следует из рис. 10, фаза колебаний скорости изменяется от 45° на стенке до 0° при у —» сю, причем основное изменение фазы колебаний происходит в пределах колеблющегося пограничного слоя. /2 .,

Рассмотренный метод расчета применим только в случае, когда толщина стационарного пограничного слоя больше толщины колеблющегося пограничного слоя, т. е. при ~^~ = \ —р" С 1-6* 83

булентном потоке. Принципиальное различие заключается в том что дополнительные силы трения в колеблющихся ламинарных потоках зависят от корреляции между скоростями Ди, До, ДЫоо и градиентами *?- и -Ц^-, а не от корреляций между самими пульсационными скоростями, как это имеет место в турбулентных потоках. Аналогичная картина колеблющегося пограничного слоя возникает при колебаниях жидкости или газа в канале, вызванных колебаниями градиента давления.

2. РАСЧЕТ КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ ДЛЯ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Как уже упоминалось выше, в теории колеблющихся потоков существенную роль играет толщина колеблющегося пограничного

При Кед ^> Мд длина волны колебаний больше, чем толщина колеблющегося пограничного слоя, и в этом случае течение потока можно разделить на течение в пограничном слое, скорость которого зависит от вязкости, и течение вне пограничного слоя, скорость которого не зависит от вязкости среды. Когда Кед < Мд, четко выраженного пограничного слоя нет, и во всем пространстве скорость течения зависит от вязкости.

Возникновение вихревых течений в колеблющихся потоках формально учтено нелинейными конвективными членами в уравнениях Навье-Стокса, значение которых может быть вычислено посредством определения функции F (х, у) в уравнении (197). Как следует из выражения (198), возникновение вихревых течений в значительной степени зависит от градиента скорости внешнего потока. Градиент скорости внешнего потока может быть обусловлен стоячей волной, например резонансными колебаниями или обтеканием криволинейных поверхностей шара, цилиндра и т. д. Влияние градиента скорости на структуру колеблющегося пограничного слоя определим методом последовательных приближений. В этом случае для анализа удобно внести функции тока для пульсационных составляющих:

Рис. 21. Распределение функции OQ Q//6K) по толщине колеблющегося пограничного слоя

Результаты, полученные для плоского пограничного слоя, пригодны также и тогда, когда поверхность изогнута, если местный радиус кривизны поверхности много больше длины вязкой волны. Рассмотрим течение вокруг круглого цилиндра. При Кед ~^> Мд, т. е. при толщине колеблющегося пограничного слоя, много меньшей по сравнению с длиной волны колебаний внешнего потока (бк <^ Л и kr0 <^ 1), для определения течения вблизи цилиндра можно воспользоваться решением (264) для плоского пограничного слоя [33].

Насыпные дамбы и плотины, с помощью которых будут создавать регулирующие водоемы, проектируются земляными. Строительство соединительных каналов в обычном варианте будут производить стандартной землеройной техникой: в аргиллитовом сланце до глубин 25 м — тяжелыми рипперами и колесными скреперами, на больших глубинах — экскаваторами и автосамосвалами, с вероятным применением буровзрывных работ. В песчаниках и когломератах намечена обычная схема: буровзрывные работы, экскаваторная погрузка, транспорт грунта в отвалы автосамосвалами. При наиболее экономичном проектном решении водной системы суммарный объем выемок на сооружении каналов составит 95 млн. м3 стоимостью 67 млн. долл., общий объем насыпей на сооружении водоемов — около 26 млн. MS стоимостью 63 млн. долл. Затраты на строительство всей системы составят 130 млн. долл.

2-2. Склады с колесными скреперами и бульдозерами.................. 25

Технологическая схема подобного пристанционного расходного склада представляется в следующем виде. Прибывающие на электростанцию железнодорожные составы с топли: вом разгружают в приемном устройстве посредством вагоноопрокидывателей. Из бункеров под вагоноопрокидывателями топливо ленточными конвейерами подается либо в бункер котельной для сжигания или же при заполнении этих бункеров топливо транспортируется системой ленточных конвейеров на расходный склад. С последнего по ходу топлива складского конвейера топливо на складе разгружается в траншею в случае механизации склада мостовым перегружателем или в первичную кучу, когда склад механизирован колесными скреперами и бульдозерами. Из траншеи или первичной кучи топливо забирается указанными механизмами и укладывается в штабеля. Со склада топливо выдается также конвейерами, как и при подаче на склад. При оборудовании склада мостовым перегружателем топливо подается на конвейер, располагаемый параллельно штабелю, а затем на конвейеры основного тракта топливоподачи. При механизации склада колесными скреперами и бульдозерами эти механизмы забирают топливо из штабеля и подтаскивают его к подземным бункерам, из которых оно ленточным конвейером подается к конвейерам тракта топливоподачи. Подачу топлива на склад и выдачу его со склада ленточными конвейерами зачастую выполняют также на складах электростанций, оборудованных канатными скреперными установками.

На электростанциях СССР, использующих в качестве топлива уголь и сланец, сооружают склады топлива следующих типов (рис. 1.2-1): а) с кранами-перегружателями; б) с бульдозерами и колесными скреперами (на тракторной тяге); в) с канатными скреперными установками; г) со стреловыми грейферными кранами на гусеничном ходу; д) с мостовыми грейферными кранами и др. Тип склада характеризуют применяемые на нем основные механизмы для выполнения складских операций. Ниже приведено краткое описание некоторых схем указанных типов складов и конструкций применяемых механизмов и устройств.

дов, механизированных перегружателями, вызывает большие единовременные капитальные затраты при относительно ограниченной производительности и емкости. Капитальные затраты на сооружение склада, показанного на рис. 2-5, составляют 1,8 млн. руб., из которых около 1 млн. руб. составляют затраты на строительные работы. На ряде электростанций ввод в эксплуатацию угольных складов с мостовыми перегружателями отстает от ввода первых агрегатов и создает затруднения в напряженный первый период эксплуатации. Учитывая отмеченные недостатки мостовых перегружателей, установка их на складе электростанций предусматривается в настоящее время только в тех случаях, когда по условиям площадки электростанции, качества топлива или климатическим условиям невозможно обеспечить надежную подачу угля со склада в котельную бульдозерами и колесными скреперами, при которых капитальные затраты на сооружение склада значительно снижаются по сравнению с затратами на склад с перегружателями.

2-2. СКЛАДЫ С КОЛЕСНЫМИ СКРЕПЕРАМИ И БУЛЬДОЗЕРАМИ

Склады с колесными скреперами и бульдозерами начали применять на электростанциях СССР примерно с 1955 г. Этот тип складов широко распространен в США, Франции и Англии.

Рис. 2-8. Склад угля, оборудованный колесными скреперами и бульдозерами.

бульдозерами для транспортирования на короткое расстояние к основным штабелям. Транспортирование угля вдоль штабелей и его укладку в штабеля выполняют колесные скреперы. Выдача угля из штабелей осуществляется бульдозерами и скреперами, подтаскивающими его к подземным бункерам 5. Выгрузка угля из подземных бункеров производится ленточными питателями 7 на, ленточный конвейер 6, подающий уголь на конвейеры основного тракта системы тогаливопо-дачи. Все упомянутые выше конвейеры имеют ширину лент 1 400 м. Кроме конвейеров склад оборудуется следующими основными механизмами: тремя колесными скреперами с ковшом емкостью 15 ж3 и шестью бульдозерами на тракторе С-100.

Сравнивая рассмотренные выше проекты складов, механизируемых в одном случае только бульдозерами (рис. 2-9), а в другом — бульдозерами и колесными скреперами

Наряду с указанными выше достоинствами склады, оборудованные колесными скреперами и бульдозерами, имеют следующие недостатки: 1) значительное пыление при работе в сухую летнюю погоду; 2) снижение готовности механизмов к эксплуатации в зимнее время ввиду необходимости затраты времени на разогрев тракторов для их пуска; 3) затруднения при ликвидации очагов самовозгорания в случаях хранения самовозгорающихся углей; 4) затруднения при образовании в зимнее время смерзшейся корки топлива на поверхности штабеля, для разрушения которой требуется применять специальные машины (кирковщики и др.); 5) необходимость организации снабжения тяговых , механизмов (тракторов) жидким горючим и сооружения для него хранилища и заправочного пункта; 6) значительные эксплуатационные расходы на содержание большого числа бульдозеристов и скреперистов.