Mavzu: Konstruksiyalash haqida umumiy ma’lumot va mashina yaratish tartibi

8-Amaliy mashg‘ulot
Mavzu: Apparatlarning gidravlik hisoblari
Apparatlarning gidravlik hisoblari

Gidravlik hisoblarni bajarishdan asosan ikkita maqsad ko`zlangan:

- apparatni texnologik tizim tarkibiga kiritilishi tufayli paydo bo`ladigan qo`shimcha gidravlik qarshilik qiymatini aniqlash;
- suyuqlikni apparat va uning quvurlari bo`ylab haydash uchun zarur bo`lgan quvvatni aniqlash.
Texnologik apparatlar va quvurlarning gidravlik qarshiliklarini hisoblash natijalariga ko`ra nasos tanlanadi.
Quvurlardan xaydalayotgan suyuqlik bosimining bir qismi ichki ishqalanish kuchlari qarshiligini DR<sub>i</sub> va mahalliy qarshiliklarni DR<sub>m</sub> yengish uchun sarflanadi:
DR=DR<sub>i</sub> + DR<sub>m</sub> (2.74)
bu yerda: DR - suyuqlik bosimining (naporing) yo`qotilishi, Pa.
Suyuqlikning harakatlanishi paytida ichki ishqalanish kuchlari quvur va kanallarning butun uzunligi bo`ylab mavjud bo`ladi, ularning qiymati esa oqim rejimiga bog`liq. Oqim rejimi Re kriteriyasiga, bu esa o`z navbatida suyuqlikning qovushqoqligiga bog`liq bo`ladi.
Ishqalanish kuchlarini yengish uchun sarflanadigan bosimning yo`qotilishi quyidagi tenglama bo`yicha hisoblanadi:
DR_i=l (v·2r/2)(L/d_e) (2.75)
bu yerda: l - ichki ishqalanish koeffitsienti; v - suyuqlik oqimining o`rtacha tezligi, m/s; r - suyuqlikning zichligi, kg/m<sup>3</sup>; L - quvur yoki kanal uzunligi, m; d<sub>e</sub> - quvur yoki kanalning ekvivalent diametri, m.
l koeffitsienti qiymati quvur devorining g`adir-budurligi D baland-ligi va oqim rejimiga Re bog`liq bo`lib, quyidagi tenglamalar yordamida aniqlanishi mumkin
To`g`ri va gidravlik jihatidan silliq (masalan, shisha) quvurlardagi laminar oqim rejimi (Re < 2300) uchun
l=A/64 (2.76)
bu yerda: A - quvurning ko`ndalang kesimi yuzasining shakl koeffitsienti, masalan, dumaloq quvurlar uchun A=64, kvadrat shak-lidagi kanallar uchun A=57, b kenglikdagi halqasimon kesim yuzasi uchun esa A=53, d<sub>e</sub>=0,58 b .
Agar gidravlik jihatdan silliq quvurlardagi suyuqlik oqimi turbu-lent bo`lsa (Re=4, 103 ... 104):
DR_i=(0,3164/ )(L/d_e)(r ·v² /2), (2.77)
yoki
l=0,3164/ . (2.78)
Po`lat yoki cho`yan trubalar devorlarining yuzasi mikroskopik notekisliklarga D (g`adir-budurlikka) ega bo`ladi. Bunday truba devorining nisbiy notekisligi
D=K/de (2.79)
bu yerda: K-quvurning absolyut notekisligi, masalan, yangi quvurlar uchun K= 0,06 ... 0,1 mm; agar ular ishlatilgan bo`lsa K= 0,1 ... 0,2 mm. D- qiymatlari jadvallardan olinadi.
Devor yuzasi notekis bo`lgan trubalar uchun l qiymati quyidagi tenglama bo`yicha hisoblanadi:

1/l=

(2.80)

Agar turbulent oqim uchun Re <105 bo`lsa, l qiymatini quyidagi tenglamadan hisoblash tavsiya etiladi:
l =1/(0,78 ·ln· Re -1,5) ·2 (2.81)
Re > 105 bo`lganda turbulent rejim o`ta rivojlangan bo`lib, l qiymati Re mezoniga bog`liq bo`lmay qoladi (avtomodel rejimi). Ushbu holat uchun l qiymati quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
l =1/(0,87·ln·3,7/D)·2 (2.82)
Apparat trubalaridan oqib o`tayotgan suyuqlik harorati truba devo-rining haroratiga nisbatan o`zgaruvchan bo`lganligi sababli tenglama-larning o`ng tomonidagi ifodani o`lchamsiz k<sub>x</sub> koeffitsientiga ko`pay-tirish kerak:
- laminar oqim uchun
k_x=(p_rd/p_r) ·1/3· [1 + 0,22 · (G_r ·p_r ·Re·0,15)], (2.83)

- texnik jihatdan silliq trubalardagi turbulent oqim uchun

k_x=(p_rd/p_r) ·1/3. (2.84)
Gazlar va suv bug`i haroratlarining o`zgarishi pr mezoni qiymatiga deyarli ta’sir etmaydi. Shu sababdan gaz muhitlari uchun k_x=1.
Ayrim texnologik apparatlarda ishqalanish kuchlarini yengish uchun sarflanadigan bosimning yo`qotilishi quyidagi tenglamalar yordamida hisoblanishi mumkin:
Kojux trubali apparatlarning trubalarida harakatlanayotgan suyuq-lik bosimini yo`qotilishi
DR_m= , (2.85)
bu yerda: l - issiqlik uzatuvchi bitta trubaning uzunligi, m; n - trubalarning umumiy soni.
Zmeeviklarda harakatlanayotgan suyuqlik bosimini yo`qotilishi

d_e
Dz
DR_zm=DR_m·y = (1+3.54 ), (2.86)
bu yerda: y- uzatish koeffitsienti; D_z - zmeevik o`ramlarining diametri, m; d_e - zmeevik trubasining diametri, m; L - zmeevikning uzunligi, m.
Plastinkali apparatlar uchun

DRpl=

(2.87)

bu yerda: L_k va d_e - plastinalar oralig`idagi kanalning uzunligi va ekvivalent diametri; w=V/(f m) - suyuqlikning tezligi, m/s; V - suyuqlikning hajmiy sarfi, m<sup>3</sup>/s; f - kanalning kesim yuzasi, m<sup>2</sup>; m - paketdagi kanallar soni; Z<sub>n</sub> - ketma-ket ulanadigan kanallar yoki seksiyalardagi paketlar soni.
Texnologik quvurlarga o`rnatiladigan kran va jo`mraklar, quvur-larning yo`nalishini o`zgartiruvchi tirsaklar, quvurlarni kengaygan yoki toraygan qismlari mahalliy qarshiliklar deb yuritiladi. Suyuqlikning bunday qarshiliklardan oqib o`tishi paytida oqim yo`na-lishi va tezligi o`zgaradi. Bu paytda DR_i dan tashqari, qo`shimcha ra-vishda, bosim yo`qotilishi DR_m kuzatiladi. Oqim yo`nalishini o`zgarishi paytida inersiya kuchlari ta’siri tufayli uyurmalar hosil bo`ladi.
Mahalliy qarshiliklarni yengish uchun sarflanadigan bosim (napor) qiymati quyidagi tenglama yordamida hisoblanishi mumkin:
DR<sub>m</sub> = j<sub>i</sub>·r·v<sup>2</sup> /2 (2.88)
bu yerda: j<sub>i</sub> - mahalliy qarshilik koeffitsienti.
Mahalliy qarshiliklarni xar bir turi uchun j<sub>i</sub> qiymati maxsus ma’lu-motnomalarda keltiriladi, masalan (2.1-jadval), 900 li tirsak (R= 4d) uchun j=1,0; d<sub>y</sub>=50 bo`lgan jo`mrakni to`liq ochiq holati uchun j=4,6 va h.k.
Shunday qilib, ichki ishqalanish va mahalliy qarshiliklarni yengish uchun sarflangan bosimning umumiy qiymati yoki texnologik quvurning to`liq gidravlik qarshiligi
Dp=DR_i + DR_m=0,5·v²·r· (l·L/d_e + åj_i) (2.89)