Поперечным обтеканием

±t?0sm----, что приводит к соударению шарниров цепи о впадины звездочки, поперечным колебаниям цепи и динамическим нагрузкам на всю передачу.

Поперечным колебаниям систем с распределенной массой при наличии сил внутреннего и внешнего трения посвящены работы [4, 5]. В первой из них рассматривается невращающийся стержень постоянного сечения с распределенной по длине массой. Более общие результаты для упругих гироскопических систем получены в [5]. Однако использование в методе начальных параметров функций А. Н. Крылова с комплексными аргументами приводит к громоздким выкладкам и весьма значительным затруднениям вычислительного характера.

стенде ВЕДС-10 следующим образом. Пакет 1, закрепленный одним концом на столе вибратора 2, а другим к подвижной катушке 5, подвергался поперечным колебаниям. Частота со и амплитуда возмущающей силы в процессе эксперимента не изменялись. Шлейфовым осциллографом одновременно записывались развертки напряжения возбуждения U^ на подвижной катушке — аналог силы Р и ускорения С/2 конца консоли — аналог перемещения точки приложения силы Р. Сигнал ускорения получали от акселерометра 4. По ос-

На фиг. 109 даны схемы применения центробежных вибраторов направленного действия с расположением грузов в одной и двух плоскостях, при разных опорных условиях. Схемы а, б соответствуют продольным колебаниям заделанного стержня; в, г — поперечным колебаниям его с возбуждением на конце силой. При отсутствии направляющих опор схема в воспроизведет случай свободной консольной системы, при наличии скользящих опор — случай возбуждения и силой и моментом. В схеме г скользящие опоры нужны еще и для устранения продольных колебаний. Схемы д,е соответствуют поперечным колебаниям с возбуждающим моментом на конце (с шарнирной опорой), схемы ж,з — крутильным колебаниям стержня.

Предположим, что плоская пластина (рис. 52) омывается несжимаемой жидкостью с постоянными теплофизиче-скими свойствами и температурой 7V Пластина подвергается поперечным колебаниям со скоростью и0 = ДЛ0<о sin at, где ДЛ0 и со — амплитуда и частота колебаний соответственно. Как и для стационарной естественной конвекции, сжимаемость учитывается коэффициентом объемного расширения р. Примем, что для малоамплитудных колебаний сжимаемостью в направлении колебаний можно пренебречь, так как частота колебаний стенки значительно меньше частоты акустических колебаний. Математическое решение задачи выполняется в подвижной системе координат.

3. Бланкеншип В. Д., Кларк Г. А. Ламинарная свободная конвекция у вертикальной бесконечной стенки, подвергающейся поперечным колебаниям.—«Труды американского общества механиков и инженеров. Прикладная механика». М., «Мир», 1964. Сер. С, т. 31, № 3, с. 19—25.

соли (на свесе), почему значение критической по поперечным колебаниям оборотности упругого вала меньше, т. е. ближе к его действительной оборотности, а их взаимное сближение может повести к опасному резонансу его колебаний.

Крутильным колебаниям колеса соответствует координата и = 0, поперечным колебаниям — координата v = оо. Точки 02, 04, Ов пересечения кривых Рп, Рх и М соответствуют собственным колебаниям системы.

Так, нулевая гармоника возмущающих сил в зубчатых зацеплениях приводит к крутильным колебаниям в системе; первая гармоника — к поперечным колебаниям центральных колес на упругой подвеске; высшие гармоники — к колебаниям ободьев центральных колес по высшим формам, причем в общем случае, когда на обод центрального колеса действует некоторая сосредоточенная сила (связанная, например, с тем, что возмущающие силы в зубчатых зацеплениях в произвольны" момент времени не равны), на ободе центрального колеса будут возбуждаться все формы колебаний (начиная с первой), а не только формы, кратные числу сателлитов^

формирование видов движения центральных колес, представляемых в виде пдых тел, можно достичь также соответствующим выбором числа зубьев централь-Т х колес. При этом основным параметром, по которому оценивается эффективность ыбора числа зубьев центральных колес, является величина некратности г', равная татку °т деления числа зубьев центрального колеса на число сателлитов гас в пла-°етарном редукторе. В табл. 3 приведены преобладающие виды движения центральных колес при разли°ных значениях несинфазности в зависимости от вида погрешностей зубчатых колес в случае проявления погрешности соседних шагов центрального колеса (верхняя строка) и в случае проявления радиального биения зубчатых венцов сателлитов (нижняя строка), причем М соответствует случаю, когда суммарное воздействие возмущающих сил сводится к крутящему моменту (и приводит к крутильным колебаниям центрального колеса), Р — к поперечной силе (и приводит к поперечным колебаниям центрального колеса); гас — число сателлитов в редукторе; п — номер гармоники в спектре возмущающей силы. По табл. 3 можно выбирать величину некратности z', при которой на центральном колесе возбуждаются колебания определенного вида.

графики зависимости относительных эффективных коэффициентов трения от отношения частоты колебаний плоскости (О к частоте свободных колебаний внутреннего тела при неподвижном основном теле k = Vc/ms; графики на рис. 8, а соответствуют продольным, а на рис 8, б — поперечным колебаниям плоскости с одинаковыми амплитудами А = 0,544 см; графики построены при значениях параметров k = 30 с"1, v = arc tg /, = 30°, т^/т, = 0,5, ft/?m2(o = = 0,1. Штриховыми линиями изображены кривые, соответствующие значению К = k/со -> оо, т е случаю, когда система превращается в абсолютно твердое тело; при этом, естественно,

В практике наиболее часто встречается комбинация противотока с поперечным обтеканием, которая проще обеспечивается конструктивно и дает хороший эффект. Это достигается применением специальных перегородок, устанавливаемых внутри корпуса параллельно оси трубок (рис. 138). Указанные перегородки должны быть установлены плотно, чтобы исключить протекание воды через щели между перегородками и корпусом.

По условиям обтекания теплоносителем поверхности нагрева в межтрубном пространстве теплообменные аппараты можно подразделить на три вида: с продольным обтеканием (см. рис. 31—35, 37, 39), с поперечным обтеканием (см. рис. 44, 45) и смешанным обтеканием (см. рис. 42, 46).

Теплообменные аппараты с продольным и поперечным обтеканием пучков витых труб были рассмотрены в книге [39], где приведены результаты детальных исследований структуры турбулентного потока, теплообмена, гидравлического сопротивления и перемешивания теплоносителя, методы экспериментального исследования, инженерных расчетов тепломас-сопереноса и оценки эффективности таких теплообменных поверхностей по сравнению с гладкотрубчатыми, теплооб-менными аппаратами.

Характер течения внутри витых труб овального профиля как в теплообменнике, представленном на рис. 1.1, так и в теплообменниках с поперечным обтеканием витых труб, обеспечивает заметную интенсификацию теплоотдачи [39].

Теплообменные аппараты с поперечным обтеканием пучков витых труб также могут быть установлены с касанием по максимальному размеру овала, что улучшает их вибропрочностные характеристики, но при этом интенсификация теплообмена и процесса выравнивания неравномерностеи температур труб по их периметру достигается только при размещении витых труб с образованием щелевых каналов по длине пучка труб с шириной, равной половине разности между максимальным и минимальным размерами овала. В этом случае трубы в плотной упаковке касаются только труб соседних рядов*. Результаты исследования теплообмена, гидравлического сопротивления в таких аппаратах, оценка эффективности их использования приведены в работе [ 39].

Другая конструкция теплообменника с поперечным обтеканием пучка витых труб, когда спиральная закрутка теплоносителя в межтрубном пространстве приводит к выравниванию неравномерностей температур по периметру труб и интенсификации теплообмена, отличается перекрестным располо жением соседних рядов витых труб. В этом случае появляется возможность одновременного нагревания или охлаждения двух различных сред. Дополнительная турбулизация потока в межтрубном пространстве обеспечивается в этом случае взаимодействием разнонаправленных винтовых течений, обусловленным поворотом вихрей при переходе потока с одного ряда труб на другой. Такой теплообменный аппарат*, имеющий две пары коллекторов с трубными досками под перпендикулярно расположенные трубы чередующихся рядов, характеризуется большей пористостью пучка, чем предыдущий аппарат, из-за увеличения расстояния между соседними рядами в 2/ \/ 3 раза при плотной упаковке пучка и обеспечивает касание каждой трубы на длине шага закрутки с шестью попарно расположенными трубами. Этот аппарат также является более компактным и менее металлоемким, чем гладко-трубчатый аппарат при той же тепловой мощности и тех же затратах энергии на прокачку теплоносителей.

17. И. В. Кузнецов, Теплоотдача конвекцией в пучках труб с поперечным обтеканием, ВТИ, 1936.

При создании надежного ВПТО большое значение имеет правильный выбор его конструкционной схемы, характеризующейся способом смывания теплопередающей поверхности, ее формой, компоновкой элементов. Анализ конструкционных схем показал, что для ВТГР возможно применение металлических кожухотруб-ных теплообменников вертикального исполнения, причем рассматриваются теплообменники змеевиковые, с U-образными трубами, трубами типа труб Фильда и прямотрубные с продольным или поперечным обтеканием.

Создание теплообменника с поперечным обтеканием усложняется ограничением по гидравлическому сопротивлению в пределах 0,03—0,05 МПа.

Как показывают исследования [29], в теплообменнике с поперечным обтеканием число ходов должно быть не менее шести, так как в противном случае невозможно обеспечить необходимый температурный напор между контурами. Тогда ограничение по гидравлическому сопротивлению такого теплообменника со стороны первого контура, примерно равное 0,05 МПа, оказывается слишком жестким.

PFR. При анализе течения теплоносителя в межтрубном пространстве пучка по тракту второго контура возникли две основные проблемы: устранение вибрации труб, вызванной поперечным обтеканием трубного пучка теплоносителем на участках входа в пучок и выхода из него, и выравнивание потока в пучке [12].