Скоростная киносъемка

Метод расчета выбросов вредных веществ, базирующийся на модели ездового цикла и токсических характеристиках двигателей трудоемок, но обладает наибольшей точностью и универсальностью и позволяет с одинаковой надежностью определять выбросы всех токсичных компонентов ОГ. Условием достоверного расчета должно быть наличие универсальных токсических характеристик двигателей, полученных в стендовых условиях с применением средств анализа ОГ. регламентированных соответствующими стандартами на выбросы вредных веществ. Токсическая характеристика должна стать, так же как и скоростная характеристика двигателя, неотъемлемой частью паспортной характеристики транспортного средства.

Y — скоростная характеристика турбины

v — кинематический коэффициент вязкости, м2/с; скоростная характеристика ступени турбины

В расчетах помимо скоростной характеристики v: используется скоростная характеристика \^, определяемая по фиктивной скорости сф = V 2/ia (т. е. по всему перепаду энтальпий, независимо от степени реактивности), v,j, = м/сф.

Особенности рабочего процесса. По условиям прочности ротора окружная скорость лопаток ограничена значениями и = = 180 ч-250 м/с (меньшие значения для барабанного ротора). При срабатывании в ступени больших перепадов энтальпий скорость потока увеличивается и скоростная характеристика v — и/с отклоняется от оптимального значения в меньшую сторону. При этом существенно снижается КПД ступени, прежде всего за счет значительного возрастания потерь с выходной скоростью. Если выходную энергию использовать путем установки следующего рабочего

2. Скоростная характеристика. Оптимальное значение v,^ находят из выражения

Скоростная характеристика турбины. Как было показано в гл. 4, экономичность ступени зависит от ее скоростной характеристики v = и/с. Эта величина является критерием кинематического подобия и соответствует числу Струхаля применительно к турбома-шинам.

29. Скоростная характеристика:

11. Скоростная характеристика согласно уравнению (4.31).....0,503

качественное (рис. 9.6). Рассматривая группу ступеней, начиная со второй, можно прийти к таким же выводам, как и для предыдущего типа регулирования. Уменьшение давления за первой (перед второй) ступенью на частичных нагрузках и постоянство параметров пара перед ней приводят к значительному росту ее изоэнтро-пийного перепада энтальпий hal. В результате на первой ступени уменьшается скоростная характеристика v,^ а следовательно, и ее КПД. Расчеты показывают, что на экономическом ходу hal может составить 60 % общего перепада энтальпий, а КПД при этом снижается до 40 %. Отсюда значительное снижение КПД всего турбоагрегата при таком регулировании в диапазоне малых мощностей [20].

Таким образом, благодаря распределению возросшего перепада энтальпий между ступенями малого хода скоростная характеристика на этих ходах принимает значения, близкие к оптимальным, и КПД возрастает (уменьшение окружных скоростей в формуле (5.11) компенсируется увеличением числа слагаемых в числителе).

Скоростная киносъемка с увеличением через микроскоп показывает, что малые капли растут Очень быстро, затем скорость роста становится незначительной. По мере роста капли непрерывно сливаются, освобождая какую-то часть поверхности стенки. За счет многократного слияния и непрерывно идущего процесса конденсации капли увеличиваются до отрывного размера, при котором они скатываются под действием силы тяжести (или срываются движущимся паром, если скорость последне-, го велика).

4. Теплоотдача при капельной конденсации пара. Если конденсат не смачивает поверхность охлаждения, то конденсация пара приобретает капельный характер. На поверхности образуются и растут отдельные капли конденсата. Скоростная киносъемка показывает, что рост возникающих капелек в начальный период идет с очень высокой скоростью. Затем по мере увеличения размера капель скорость их роста постепенно снижается. При этом одновременно наблюдается непрерывно идущий процесс взаимного слияния капель. В итоге, когда отдельные капли достигают размера порядка одного или нескольких миллиметров, они скатываются с

4. Теплоотдача при капельной конденсации пара. Если конденсат не смачивает поверхность охлаждения, то конденсация пара приобретает капельный характер. На поверхности образуются и растут отдельные капли конденсата. Скоростная киносъемка показывает, что рост возникающих капелек в начальный период идет с очень высокой скоростью. Затем по мере увеличения размера капель скорость их роста постепенно снижается. При этом одновременно наблюдается непрерывно идущий процесс взаимного слияния капель. В итоге, когда отдельные капли достигают размера примерно одного или нескольких миллиметров, они скатываются с поверхности под влиянием силы тяжести. Общая плотность капель на поверхности конденсации увеличивается по мере возрастания температурного напора А^ = ts—tc. Наблюдения показывают, что при малых Д^ капельки конденсата зарождаются в основном на разного рода микроуглублениях и других элементах неоднородности поверхности (причем в первую очередь на тех, для которых локальные условия смачивания и работа адгезии имеют повышенное значение). При увеличении А? на поверхности конденсации может возникать, кроме того, очень тонкая (около 1 мкм и менее) неустойчивая жидкостная пленка. Она непрерывно разрывается, стягиваясь во все новые капельки, и восстанавливается вновь. При этом число капель на поверхности резко увеличивается.

Экспериментальные исследования были выполнены для двух машин — четырехступенчатого дизель-компрессора ДК2 и созданного в лаборатории двухступенчатого СПДК—ДК25. Экспериментальные стенды были оснащены необходимой аппаратурой. Диаграммы изменения давления в полостях дизеля и компрессора записывались с помощью электроискровых индикаторов, для чего было разработано и изготовлено специальное приспособление. Для исследования динамики движения поршневых групп была применена скоростная киносъемка.

Для экспериментальных исследований был создан стенд. Запись диаграмм изменения давлений в двигателе и компрессоре производилась на осциллографе с помощью пьезокварцевых датчиков. Для изучения динамики этих машин была применена скоростная киносъемка, причем был сблокирован пуск киноленты и ленты осциллографа. Экспериментальные данные были сопоставлены с результатами расчета и получены удовлетворительные совпадения [1, 12].

Физико-механические показатели 2 2. 1. Часы песочные 2. 2. Часы деревянные 2.3. Часы металлические 2. 4. Скоростная киносъемка для от-мера долей секунды

Для уточнения влияния структурных особенностей пленок паровых пузырей на образование и унос капельной влаги проведена скоростная киносъемка поверхности раздела кипящего дистиллята и растворов солей: едкого натрия, соды, сульфата и хлорида натрия и др. Заснятые на кинопленке кадры позволили документально осветить ряд вопросов, связанных с существованием пузыря на поверхности раздела, в частности момент всплы-вания, наличие адсорбционного капилляра, различия в толщине пленок, время существования и др.

Ф-113 и Ф-142 (р=1) — на горизонтальной пластине шириной 1.9 мм. Во всех работах применялась скоростная киносъемка.

В промышленных конденсаторах пар протекает с достаточно большой скоростью (5— 10 м/сек и выше). Поэтому, с целью анализа механизма процесса конденсации движущегося ртутного пара на металлической стенке, была произведена скоростная киносъемка процесса с помощью киноаппарата «Grande Vitesse» при скорости съемки 200 кадров в 1 сек. Опыты были проведены на конденсаторе со стеклянным кожухом.

Вероятность акта слияния можно считать функцией плотности размещения капель на поверхности лиофобного тела и скорости конденсации пара на отдельных каплях (или каплях с прилегающими участками). Как показано в гл. 1, вероятность образования на данном участке новой фазы возрастает с увеличением переохлаждения пара, т. е. с ростом температурного напора. Скоростная киносъемка процесса конденсации водяного пара с увеличением через микроскоп показывает, что малые капли растут очень быстро, затем скорость роста становится незначительной. На освободившейся после слияния поверхности стенки появляются новые мельчайшие капли, обычно наблюдаемые начинал с размеров порядка микрона 1, и процесс продолжается. Образовавшиеся крупные капли скатываются с поверхности стенки.

Линейная скорость непрерывного роста капли dRjdr экспериментально исследовалась в ряде работ. В [6-24] проводилась скоростная киносъемка с увеличением через микроскоп процесса капельной конденсации водяного пара давлением примерно 0,1 МПа. Гидрофобизатор—• олеиновая кислота, октадецилселеноцианид. Разрешающая способность-оптической системы позволяла проследить только за ростом достаточно крупных капель (К^>2> мкм). Измерение размеров капель, зафиксированных на кинопленке, производилось с помощью инструментального микроскопа. Кадры 'были отсняты при температурных напорах 0,8—2,5 К-