ВВЕДЕНИЕ 7
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1 Классификация, конструктивные схемы, особенности рабочего процесса
гидравлических полупроводников 8
1.2 Применение гидравлических полупроводников для защиты водоотливных
установок от гидроударов 18
1.3 Существующие методы расчета вихревых гидродиодов 21
1.4 Задачи исследования 21
2 ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕВИХРЕВОГОГИДРОДИОДА 23
2.1 Геометрические параметры гидродиода 23
2.2 Определение сопротивления 23
2.2.1 Определение прямого сопротивления гидродиода 23
2.2.2 Определение обратного сопротивления гидродиода 31
2.2.3 Диодность по сопротивлению 45
2.3 Расчет гидродиода с помощью программы. COSMOSFloWorks 47
2.3.1 Описание программы 47
2.3.2 Исходные данные для расчета 59
2.3.3 Результаты расчета и их обработка 62
2.4 Сопоставление методов расчета 70
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 72
3.1 Описание установки 72
3.2 Результаты эксперимента и их обработка 73
3.3 Сопоставление результатов расчетов с результатами эксперимента 75
4 ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В ВИХРЕВОМ ДИОДЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОСТИЖИМОЙ ВЕЛИЧИНЫДИОДНОСТИ .. .77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК
Возникновение новой, перспективной ветви техники автоматического управления - струйной пневмогидравлической автоматики, основу которой составляют струйные непрерывные и дискретные элементы, можно отнести к 1959 г.
Большой интерес к струйной автоматике объясняется рядом ее особенностей как по сравнению с электронной и электрической автоматикой, так и по сравнению с устройствами обычной пневмогидравлической автоматики. Главным преимуществом элементов струйной автоматики является отсутствие подвижных частей и, как следствие, высокие показатели надежности. Также немаловажными достоинствами являются радиационная стойкость, неподверженность действию электромагнитных полей, взрыво- и пожаробезопасность, сравнительно низкая стоимость, возможность работы на произвольных жидкостях и т. п.
Одним из элементов струйной автоматики является гидравлический диод (гидравлический полупроводник). Это проточные элементы, не содержащие подвижных механических частей и отличающиеся тем, что при различных направлениях течения через них жидкости ее расход при одинаковой потере напора оказывается существенно различным [6].
Для того, чтобы данные гидравлические устройства нашли широкое применение, необходима методика расчета, не требующая сложных, длительных и дорогостоящих манипуляций, с целью экономии времени и, как следствие, высокой конкурентоспособности на рынке. В связи с этим целесообразно выявить наиболее достоверный метод расчета для определения качества диода. Необходимым условием, для более рациональной оценки методов, является постановка эксперимента.
Численными и экспериментальными исследованиями течения жидкости в проточной части вихревого диода установлено, что, при числах Рейнольдса больше (10... 15)-104, метод расчета по Лебедеву и метод, основанный на программном комплексе COSMOSFloWorks , дают близкие результаты. Принимая во внимание, что инженерный метод Лебедева является сравнительно несложным, можно сказать, что его применение, при числах Рейнольдса больше (10... 15)-104 , для расчета и проектирования вихревого гидродиода оправдано.
Для гидродиода с расходами жидкости от 0,5 до 2 л/мин, предпочтительными величинами безразмерных геометрических параметров являются следующие: относительный диаметр вихревой камеры D = 7,5; относительная высота вихревой камеры H = 0,85; относительная ширина тангенциального сопла b = 1,5. При этих значениях диодность по сопротивлению превышает 60.
