Полуэмпирические зависимости

С целью сокращения затрат машинного времени были разработаны конечно-разностные схемы, у которых эти затраты на каждом шаге по времени пропорциональны числу узловых точек /С. Такие схемы называются экономичными. Из экономичных схем, получивших распространение на практике, рассмотрим в следующем параграфе локально-одномерную [24]. К ее достоинствам относятся безусловная устойчивость, возможности применения как для двух-, так и для трехмерных задач.

Звание бригад и участков высокой производственной культуры, получивших распространение на многих предприятиях, присваивается только тем бригадам или участкам, которые содержат оборудование и инструменты в отличном техническом состоянии, не допуская их чрезмерного затупления и преждевременного выхода из строя; соблюдают образцовую чистоту и порядок на рабочем месте; имеют опрятную одежду и обувь; систематически повышают свои производственно-технические и политические знания.

Рассуждая о техническом творчестве, Владимир Григорьевич однажды заметил, насколько важно черпать материал из опыта поколений, составляющего копилку выдумки и смекалки безвестных мастеров. О том, как он сам это делал, могут свидетельствовать соображения относительно прообразов некоторых его конструкций. Например, осматривая памятники русского зодчества XV—XVII веков, он не мог не обратить внимания на многочисленные кованые решетки оконных проемов, выполненные из вертикально установленных зигзагообразных элементов, соединенных между собой в местах соприкосновения. Владение основами кузнечного мастерства, конечно, способствовало проникновению в сущность этого решения. В шуховском цилиндрическом своде из гнутых полос или уголков мы видим ту же идею, но в совершенно ином качестве. В этом контексте возникает один из центральных вопросов: что могло вдохновить В. Г. Шухова на создание висячих сетчатых покрытий? Их не случайно современники называли шатрами по аналогии с брезентовыми цирками-шапито. Известно, что первое одномачтовое шапито (диаметром 27,5 м) появилось в 1830 г. в США, вскоре соорудили цирковой шатер в Париже 17), а спустя примерно полтора десятилетия американцы создали конструкцию обширных сооружений этого типа, включающую дополнительные опоры между центральными мачтами. Из подобных цирков, получивших распространение в Европе, большую известность приобрел крупный немецкий цирк-шапито Кортти-Альтгофа, возникший в 1865 г. В последующие десятилетия стали сооружать гигантские шапито удлиненной формы, такие, как популярный американский цирк Барума и Бейли 18). Цирковые шат-

Список технических изобретений этого времени (как европейских, так и ввезенных извне и получивших распространение) достаточно солиден. Это усовершенствованный компас (в виде иглы), порох, бумага (XII— XIII вв.), механические часы, очки, стеклянные зеркала,

Потребности в сокращении затрат энергии и материалов, равно как и экономические причины, повлекли за собой необходимость дополнительных исследований по созданию более эффективного теплообменного оборудования!, Цель этих исследований состояла либо в уменьшении габаритов теплообменников, которые должны обеспечивать передачу требуемого количества тепла, либо в увеличении их тепловой производительности. Более эффективная теплоотдача способствует также предотвращению перегрева или разрушений систем при заданной интенсивности тепловыделения. Таким образом, решение указанных вопросов привело к созданию высокоэффективных замкнутых испарительно-конденсацион-ных теплопередающих устройств, получивших распространение под названием тепловые трубы.

Специфические особенности тяжелого машиностроения не позволяют механически переносить прогрессивные методы технологии и организации, применяемые в крупносерийном и массовом производствах, на предприятия, производящие металлургическое оборудование и другие виды уникальных машин. Наряду с этим при обработке крупных деталей и сборке этих машин часто требуются иные технические решения, не свойственные другим отраслям машиностроения. Поэтому написание книги, в которой впервые обобщен технологический опыт и освещены основные направления развития прогрессивных технологических процессов, получивших распространение в практике заводов и институтов тяжелого машиностроения, ставит своей целью осветить комплексную проблему технологии производства уникальных машин. В книге использован технологический опыт отечественных заводов тяжелого машиностроения, материалы проектно-техно-логических и исследовательских институтов и некоторые данные зарубежной практики.

В котлах большой мощности, как правило, применяется газовый перегрев вторичного пара. Температура вторичного пара регулируется с помощью паропаровых или газопаропаровых теплообменников, байпасирования пара в сочетании с тем или иным способом газового регулирования. Ниже рассматривается ряд получивших распространение схем регулирования температуры первичного и вторичного пара на котлах большой мощности.

Попытки классифицировать многочисленные конструктивные решения сепарационных устройств, получивших распространение в паровой технике, предпринимались и раньше, например была разработана классификация схем включения объемных сепараторов многобарабанных котлов. Давались также частные решения при классификации схем включения центробежных и объемных сепараторов [Л. 39]. Однако все эти попытки не ставили своей целью создание всеобъемлющей классификации схем включения сепарационных устройств всех типов.

жаропрочные стали аустенитного класса. Химический состав получивших распространение аустенитных литых сталей приведен в табл. V. 7.

Выше были рассмотрены схемы гидравлических следящих приводов дроссельного управления, получивших распространение в промышленности. Однако возможны и другие схемы построения следящих устройств, которые здесь не рассматриваются. М. Б. Тумаркин [104] показал, что путем комбинирования регулируемых и нерегулируемых дросселей возможно осуществление до 40 таких схем.

Механические распылители (форсунки) делятся на струйные, вихревые (центробежные) и ротационные. Для распыливания в струйных распылителях используется исключительно перепад давлений жидкого топлива на форсунке, а в центробежных, применяемых преимущественно в котельных средней и большой мощности, кроме того, центробежный эффект, получаемый в вихревой камере при тангенциальном подводе топлива или при использовании винтового завихрителя. В ротационных форсунках, получивших распространение за рубежом, распыливающие устройства вращаются, и динамическим воздействием потока достигается тонкое распыливание воздуха. В комбинированных распылителях для распыливания используются пар или воздух при одновременном невысоком перепаде давления топлива на форсунке.

На практике для расчетов С других подобных типоразмеров подшипников используют полуэмпирические зависимости. Например, для шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников

Сосуды и аппараты высокого давления (котлы, сосуды, трубопроводы и т п.), как правило, относят к классу толстостенных оболочковых конструкций, для которых не выполняются условия и допущения, принимаемые при расчетах на прочность с использованием теории мембранных оболочек. В связи с этим при разработке нормативных расчетов на прочность рассматриваемых конструкций использовали данные испытаний моделей и натуральных образцов /6, 48/. В результате были получены эмпирические или полуэмпирические зависимости, которые и были положены в основу расчетов на прочность /49 — 51/. Например, в нормах расчета на прочность котлов и трубопроводов, регламентированных ОСТ 108.031.08-85, приводятся требования к выбору расчетного давления, нормативы допускаемых напряжений на расчетные сроки службы конструкций. Сосуды, работающие под давлением и находящиеся в помещениях (не относятся к классу котлов или трубопроводов), рассчитываются согласно ГОСТ 14249-80.

что рекомендованные авторами [32] полуэмпирические зависимости для учета влияния рассматриваемых факторов на теплоотдачу при кипении криогенных жидкостей проверены по опытным данным, полученным только при атмосферном давлении.

Сосуды и аппараты высокого давления (котлы, сосуды, трубопроводы и т.п.), как правило, относят к классу толстостенных оболочковых конструкций, для которых не выполняются условия и допущения, принимаемые при расчетах на прочность с использованием теории мембранных оболочек В связи с этим при разработке нормативных расчетов на прочность рассматриваемых конструкций использовали данные испытаний моделей и натуральных образцов /6,48/. В результате были получены эмпирические или полуэмпирические зависимости, которые и были положены в основу расчетов на прочность /49 — 51/. Например, в нормах расчета на прочность котлов и трубопроводов, регламентированных ОСТ 108.031.08-85, приводятся требования к выбору расчетного давления, нормативы допускаемых напряжений на расчетные сроки службы конструкций. Сосуды, работающие под давлением и находящиеся в помещениях (не относятся к классу котлов или трубопроводов), рассчитываются согласно ГОСТ 14249-80.

Многочисленные экспериментальные работы давали эмпирические или полуэмпирические зависимости для определения расхода [50, 52, 53, 81]. Нет смысла подробно останавливаться на каждой экспериментальной работе: все они в конечном итоге учитывают чисто опытным путем влияние одних и тех же

Система уравнений (11.50) — (11.62) полностью определяет решение задачи теплогидравлического расчета при их конкретизиции. Они представляют собой либо эквивалентное описание справочных данных [уравнения (11.56), (11.57)], либо эмпирические и полуэмпирические зависимости [уравнения (11.58), (11.62)].

Вопрос о колебаниях труб в параллельном потоке теплоносителя исследован только для частных случаев. Существуют основные полуэмпирические зависимости для случая обтекания пучка труб потоком воды, которые можно рассматривать как первое приближение при разработке новых конструкций теплообменных аппаратов.

на основании испытания моделей и натурных образцов. По результатам этих испытаний получали эмпирические или полуэмпирические зависимости. Если расчет по разрушающим нагрузкам и соответствующим значениям временного сопротивления дает большую толщину стенки, чем расчет по предельным нагрузкам (по переходу в пластическое состояние), то окончательные формулы

Исследовано влияние относительной шероховатости и расходных параметров потока на величину у и ДРТр при опускном и подъемном движении пароводяной смеси в вертикальных необогреваемых трубах. Опытные данные получены для труб диаметром 33 и 20 мм с естественной и искусственной шероховатостью в диапазоне давлений 9.8— 90.6 бар, скоростей циркуляции 0.1—4.0 м/сек, паросодержаиий 0—1 и величин Д = = 10-4 -г- 1.25-Ю-2. Предложены полуэмпирические зависимости для расчета величины f при подъемном и опускном движении, описывающие опытные данные с точностью Д9 = = ±0.05.

При анализе теплоотдачи для внешнего обтекания применение модели идеальной жидкости дает возможность получить в замкнутой форме точное решение задачи о теплообмене, в то время как для обычных жидкостей имеются только различные полуэмпирические зависимости (см. гл. 7). Можно отметить, что проблемы теплоотдачи в жидких металлах в большей мере поддаются аналитическому рассмотрению, чем это имеет место для обычных теплоносителей [8—10].

Математическая модель объекта представляет формализованное (математическое) описание процессов в нем и выражена в виде формул, уравнений, неравенств, логических условий, операторов и т. д. В составе математической модели могут быть как выражения, отражающие общие физические законы, так и различные эмпирические и полуэмпирические зависимости между разными параметрами объекта, теоретическая форма которых неизвестна или слишком сложна. В целом эти зависимости должны достаточно точно количественно и качественно описывать наиболее важные свойства моделируемого объекта.