Жергілікті кедергілер

Жоспар
Кіріспе

Кіріспе
1 Жергілікті кедергілер
2 Жергiлiктi кедергi коэффициентiн анықтау.
3 Жергiлiктi кедергiнi азайту шаралары.
Қорытынды

Аэродинамикалық кедергінің жалпы заңдылықтары
Қазбаның аэродинамикалық кедергiсiнiң ерекшелiктерi. h= ξρu2/2,
h = ξ(ρ/2S2) Q2 = RQ2 жəне h = kл (ρ /2) [Sм/(S – Sм)2]Q2 = RQ2 өрнектерiн салыстырып оның мына түрде жазылатынын байқауға болады:
h = RQ2 (7.26)
мұнда, R – нысанның аэродинамикалық кедергiсi.
Бұл қозғалыстың дамыған турбуленттiк режимiндегi кедергiнiң квадраттық заңына сəйкес келедi. α, ξ, Кл – коэффициенттерiнiң тəуелсiздiгiмен, Re санынан R-ге cəйкес кедергiлерi ұқсас. Мұндай ұқсастықтар кедергi күшiнiң тек тепе-теңдiк жағдайы мен кедергiлердiң үш негiзгi түрiнiң механизмдерiнiң ұқсастығынан ғана болуы мүмкiн. Мұны қазбаның негiзгi кедергiлерiнiң табиғатының бiрыңғайлығы (үйкелiс кедергiсi, жергiлiктi кедергi мен мандайша кедергi) мен бұл бөлудiң анықталған шарттылығының қортындысы дəлелдейдi. Бұдан қазбаның желдету қиындығы α, ξ, Кл коэффициенттерiмен емес, оның кедергiсi R арқылы анықталатынын білуге болады.
Жергiлiктi кедергiге ағынның формасының кенеттен өзгеруі (жергiлiктi), жəне сыртқы шекара бағытының ауысыуы (шұғыл кеңею, тарылу мен бұрылу, желдетіс терезесі, қазбаның тарамдалу орны, кроссингiлер, желдетіс арналары т.б.) жатады (7.7-суретте).
Кедергi күшiнiң механизмiнiң əсерi, жергiлiктi кедергiге ауаның инерция күшiнiң əсерiнен ағынның қатты шекарадан үзiлуi мен еркiн ағыншаның пайда болуы тəн. Нəтижесiнде, ағынның еркiнше карасымен қазба бетiнiң арасы өлi немесе тоқырау деп аталатын (7.7-сурет, 1 – 2 – 3 – 1 аймағы) аймақ айналмалы қозғалыста болатын ауа массасымен толығады.
Мұндай аймақтың айналу қозғалысының энергиясы iшкi үйкелiсiнiң көмегiмен майда иiрiмдерге құйындарға берiлiп, ең соңында жылуға айналып сейiледi. Бұл кезде 1-3 шекарасы арқылы турбуленттiк алмасу нəтижесiнде негiзгi ағыннан жоғарғы энергиясы бар ауа көлемi өлi аймақтан аз энергиялы ауа көлемiмен қосылады. Осының салдарынан осы шектелген учаскеде ағынның тұрақты энергия шығыны болып, оның көлемi қазбаның шектелген учаскедегi əдеттегi бөлiнетiн энергиясынан едəуiр көп болады.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе
Аэродинамикалық кедергінің жалпы заңдылықтары
Қазбаның аэродинамикалық кедергiсiнiң ерекшелiктерi. h= ξρu22,
h = ξ(ρ2S2) Q2 = RQ2 жəне h = kл (ρ 2) [Sм(S - Sм)2]Q2 = RQ2 өрнектерiн салыстырып оның мына түрде жазылатынын байқауға болады:
h = RQ2 (7.26)
мұнда, R - нысанның аэродинамикалық кедергiсi.
Бұл қозғалыстың дамыған турбуленттiк режимiндегi кедергiнiң квадраттық заңына сəйкес келедi. α, ξ, Кл - коэффициенттерiнiң тəуелсiздiгiмен, Re санынан R-ге cəйкес кедергiлерi ұқсас. Мұндай ұқсастықтар кедергi күшiнiң тек тепе-теңдiк жағдайы мен кедергiлердiң үш негiзгi түрiнiң механизмдерiнiң ұқсастығынан ғана болуы мүмкiн. Мұны қазбаның негiзгi кедергiлерiнiң табиғатының бiрыңғайлығы (үйкелiс кедергiсi, жергiлiктi кедергi мен мандайша кедергi) мен бұл бөлудiң анықталған шарттылығының қортындысы дəлелдейдi. Бұдан қазбаның желдету қиындығы α, ξ, Кл коэффициенттерiмен емес, оның кедергiсi R арқылы анықталатынын білуге болады.

Жергілікті кедергілер
Жергiлiктi кедергiге ағынның формасының кенеттен өзгеруі (жергiлiктi), жəне сыртқы шекара бағытының ауысыуы (шұғыл кеңею, тарылу мен бұрылу, желдетіс терезесі, қазбаның тарамдалу орны, кроссингiлер, желдетіс арналары т.б.) жатады (7.7-суретте).
Кедергi күшiнiң механизмiнiң əсерi, жергiлiктi кедергiге ауаның инерция күшiнiң əсерiнен ағынның қатты шекарадан үзiлуi мен еркiн ағыншаның пайда болуы тəн. Нəтижесiнде, ағынның еркiнше карасымен қазба бетiнiң арасы өлi немесе тоқырау деп аталатын (7.7-сурет, 1 - 2 - 3 - 1 аймағы) аймақ айналмалы қозғалыста болатын ауа массасымен толығады.
Мұндай аймақтың айналу қозғалысының энергиясы iшкi үйкелiсiнiң көмегiмен майда иiрiмдерге құйындарға берiлiп, ең соңында жылуға айналып сейiледi. Бұл кезде 1-3 шекарасы арқылы турбуленттiк алмасу нəтижесiнде негiзгi ағыннан жоғарғы энергиясы бар ауа көлемi өлi аймақтан аз энергиялы ауа көлемiмен қосылады. Осының салдарынан осы шектелген учаскеде ағынның тұрақты энергия шығыны болып, оның көлемi қазбаның шектелген учаскедегi əдеттегi бөлiнетiн энергиясынан едəуiр көп болады.

7.7-сурет. Қазбадағы жергiлiктi кедергiлердің сұлбасы: а - кенеттен ұлғаю; б - кенеттен тарылу; в - желдету терезесi; г - айналма; д - ағынның тарамдануы; е - ағынның қосылуы; ж - айналумен бiр мезгiлде тарылу (мысалы желдету арнасының оқпанмен түйiсуi)
3-3 қимасында ағын қазбаның бетiне жетедi. Мұнда ағын жылдамдығы азаяды да, тоқырау аймағы жоғалады. Дегенмен, бұл аймақтан шыққан иiрiмдер бiрталай қашықтыққа дейiн тарап, осы нысымен жергiлiктi кедергiнi ұлғайтады. Қазбаның кенеттен ұлғаюынан болатын қысымның (Па) қосымша кемуi Бордо - Карно формуласымен анықталады:
h = (ρ2 (u1 - u2)2 (7.18)
мұнда, ρ - кгм3 ауа тығыздығы, u1 u2 - мсек сəйкес тар жəне кең қимадағы ауа қозғалысының жылдамдығы. Осыған ұқсас, ағыны шұғыл кеңеюiн қатты дененiң серпiлуi емес соққы құбылысымен салыстырылады. Бұл екi құбылыстың сыртқы ұқсастығы ағынның шұғыл ұлғаюын соққы деп атауға негiз болды. Ағынның ұлғаюы мен ағынның үзiлуi жергiлiктi кедергiнiң барлық түрiне қатысы бар.
Жергiлiктi кедергi нысандарының қосынды кедергi күшi, олардың салыстырмалы орналасуымен өзара қашықтығына тəуелдi.
Жергiлiктi кедергi нысандарының өзара қашықтығы ағынның деформация дəрежесiмен келесi кедергiге кiруiндегi оның шекаралық қабатын қалпына келуiн анықтайды. Деформацияланған жылдамдық өрiсiнiң толық қалпына келуi жергiлiктi кедергiден кризистiк қашықтықта жүредi. Егер екi кедергiнiң өзара қашықтығы кризистiк қашықтықтан кiшi болса, онда екiншiсiнiң бiреуi табылған орында, құйындау қарқыны мен кедергi шамасы аз болады.
Жергiлiктi кедергi нысандарының белгiлi бiр өзара орналасуы қосымша құйын жасап оның көрiнуi, кедергiсiнiң артуы мүмкiн. (Мысалы, əртүрлi жазықтықтағы екi иiннiң қосынды кедергiсi бiр жазықтықтағы қос иiннiң кедергiсiнен көп болады).
Жергiлiктi кедергiні есептеу.
Жергiлiктi кедергiнiң депрессиясын есептеудi анықтаушы күштiң тепе-теңдiгi (7.8) формуласынан шығарып алуға болар едi. Бiрақ оны қолдану ауа қозғалысын нақты ең үлкен жылдамдығын анықтау қажеттiлiгiнен қиындайды. Бұл мақсат үшiн тəжiрибемен табылған формуланы пайдаланады. Мұның мəнi жергiлiктi кедергiнiң депрессиясы ағын энергиясының бөлiгi болатындығында. Яғни:
h= ξρu22 (7.19)
мұнда, ξ - жергiлiктi кедергi коэффициентi.
Ауа жылдамдығын оның шығынымен өрнектеп табамыз.
h = ξ(ρ2S2) Q2 = RQ2 (7.20)
мұнда, S - қазбаны көлденең қимасының ауданы, м2; Q - ауа шығыны, м3сек; R - Hc2м8 қазба учаскесiнiң жергiлiктi кедергiсiмен қоса алғандағы аэродинамикалық кедергiсi, ол келесі формуламен анықталады:
R = ξρ2S2 (7.21)
(7.19) өрнегiнен қазбаның жалпы депрессиясындағы жергiлiктi кедергiнiң депрессиясы ауа жылдамдығы үлкен болған сайын арта түсетіні байқалады. Ауа жылдамдығының ең үлкен жерде (желдеткiш арналарында, оқпан сағасы маңында т.б.) жергiлiктi кедергiнің депрессиясы бiрнеше жүздеген паскалға жетуi мүмкiн. Жергiлiктi кедергiлерден тұратын күрделi қатардың (желдеткiштер арнасы, крос синги жəне басқалар) жалпы депрессия қатардағы жергiлiктi кедергiлердiң депрессиясымен (17.9) формуласымен анықталатын үйкелiс депрессиясының қосындысына тең.
Желдетіс терезесiндегi қысымның (Па) жоғалуын анықтау үшiн А. А. Харев келесі формуланы ұсынады:
(7.22)
мұнда, Q - терезеден өтетiн ауа шығыны, м3сек; Soк - терезе ауданы, м2; S - қазбаның терезе орнатылған жердегi көлденең қимасының ауданы, м2. (7.22) формуласы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.