Крайнюк А.И. Регулируемые системы газораспределения ДВС

Подождите немного. Документ загружается.

зaв}rсит o,]. свoйств жидкoс'rи' цjеpoxomтости cтelroк тpyбoпpoвoдa

скоpoсти измeясIlия и .lмIlли,Iудьi вoлli

давлeния1

кавитациoliньL{

paз.

рьIвoв

сплoIлности'

ypoвня

стaциoнарIloгo

дaвления

Il пp. ].Pyднoсть

Tоoрrтичeскoгo oпрeдeлeпия сиЛ гидрaв.п,Irlrскoгo

сolrрoтl{в]Ioтlия пyЛь-

cир}.ющегo лoтoкa заrоючaeтся в тoм' чтo

д]UI

oцe}rки зат}хaПия кp)l1ъlх

вoлв

нe

пpuсмлемьr кoэффициенты кв&}исmциoнаprroгo тp€rluя

лами-

llаplloгo или т)ф6уЛонтнofo тeчeний. слo)юtoс1'ь

недoс'гaтoчн:Ul

изу.

ченнoсть

прl,lPoдЬl

itrстациoнapнoгo трения

пPеnятствуeт пoщдrоIrию

нaдФкtlьlх зависимoстей пoтсpь Ea тpeниe.

Бoльшеm

дoвrpи'

зacлуживаroт эмпиptiчeск}rе

оп0с06ы ofrpeде.

дelrB,r кoффицlie[lтa з:rq.хаIrия.

ю.

я' Фoмrrlt

пpедЛa.eт

[62|

Для

lrs.i,

цели

произвoдить o6ра6oткy oсrLиллoгpамм п}тем

апrrpoксиМaциI,r кpи-

вoй

дaвJlеtlия

рaйorle

зaryхаIlия вoЛн гаpмo}tикoй

первoгo llоpядка и

сp!tвl]ивать aмпjjrryдмые olклoнeния

для

кa)(дoгo

пoлylсpиoда, в

pа-

6оте илиeва А. А.

[22]

3яaчeяЛe

декремrвта

вьtчисJl,leтся

пo :пrллиry-

дам

вoлньI

дaв"rени''

зarrlrсанrroй a

двyх

сечеtiияx трyбollрoвoдE

oт.

стoяLцич

дp)г

дpyга

на oпрeделеrtнov

расстo'нии.

Oпь|1

пpoводится

нa

усTанoвкe

eдиничlJoгo влрьIскa, вслeдствие

чeгo не

учитьIвaются

кoнсlpyxгивньtе oсобеннoс1и

исследyеMой

систсмьl и tlаpyш{lloгся

ус.

лoви' Iloдoбяя волIloвых пpoцeссoв.

при

мoдеJixpoвalr'rи

гидрoдинaмических

пpoцeссoв

рe€UIьIIьrх

гидрoимпуJlьсньD( систeм в

paсcмaтривzreмыx

вoЛlioвьtх

ypав|leниях

зяачение

дeкрrмента

дoлкrio

oтpФ(aть

сoвoкупIroе влияниr

фактoрoв

paспредёлerrrroгo

трения!

мeоTяьIx coпpoтивлениff' a таюке

диссиflaтив.

ныe эффе|сгь| вз:iЛмoдейcгвия aстpeчных вoЛIr.

Tакям обpaзoм, математrrческа' мoдель'

oсноBaнна' нa

pепIснии

вoлнoвьlх

ypzrвнellий'

заr,tмствoвaнвьтx из тeoрии

llpoцeссoв foпЛивoпo-

дaчrr'

нe

вI'oJlне

oФ.Dкa9т

oсoбeltнocти

фopмиpoванIrя

yDpaвляtoцl'lх

импynьсoв в гIlдl,oпpивoдаx K'raланoв и riJDкдаeтся

).Toчtlении.

в пoслeд].roщих

pаздe'ax

пpивoдятся oсtloвllьlе

lloJloжеt{ия мaте-

матиqeскoй мoдели,

адaптирoвaцнoй к oписaниtо гидpoдинaMическIlх

пpoцессoв в систeмах mк,

pассмaтpивaeTся

алрoбирoваfirtый

автopoм

метoд

1кспеPиvеl|тальI,|oгo

oпpеделеItия

.trекpемеl] га К кaк

кoмIrлекснo-

m пoхазателя по осцllллoграммам

свdoднь|х кoлeбан}lй

дaвления

на-

гнетaтельlloй

лин!tи

рeaльI{oй

систeмьI.

з,. NloДе.lrь

Двrx.eшвя;кпдкoстrr

в вlгEетlтeJьltoil

трyбotrpoaодe' вьtвoд

уравя€lltli

следa

пpotllсДпtrtх

вoЛll

гиI{рaBЛичrских

tlривоlltl{

oбъемlioгo

типa

eрeдaчa

упрaв.пяro.

щeгo

сигнiша no

Фубопрoвoдy

]roсит вoлIroвой

хаPaктер и сопрoвoжда-

ется з}rачитeлыioй

пyльсациeй

дaв:''ени'

жидкoсти

в линии

нагнетаltи,l.

Поэтому

для

oIшсaIIия

гидрoдrrвaмич€скllx прoцeссoв,

пpoтекaющих

сl,tстеvе llpивoда. ||гltеvлемь|

нес | ац',|oнаp|Jь|е

vетoльl. бd]иpyюurиеся

нa сoвместнoм

Рeшeнии

уpaBнeliий

riеyстанoвивriJелocя

движeния

вяз-

кoй с]кимaeмoй

)кидкocти в тpубoпровoдe

)?aвIrortr,иrvи

формиpoвaяия

вoзм},rдerrиЙ в

гPаничнЬlх сечени'x.

.цвиrкенltе'

xlrдкoсти в нaff eтательнoм

тpyбoпpoвoде

rrрeдставltм

ol{нoмерrroй

мoделЬrо,

ос}ioвaиIroй на

prшеtrии

Tелегpфволo

уpaвttel,ия

виде зmухaоrrrих вoJIн o

)^lетoм

o6ра:}oвания следa пpouleдIllих

вo]iц

1221

P=P0+е

k.х

tJ. *-L

a.p

.(',_"

k(L*).W(t+

!)+Py

] РJ.;

["*-

,(,

;)-"*"

'.)

-(,r;)]

(з.5)

кarс

yже

oTмечa,.roсъ,

yчeт

слeд4 вьrp8xitrощегo

изt,енециe

стa.

ционарrroй

сoстав,1яroщей

дaвЛеIrия

в lrрoцeссe заryхA,lия

вoлll' ,lвJlяе'l'ся

нeоoxoдlrмьtм

услoвиeм

noвыl,lеяи'

тoчrroсти мoделиpoваrfltя

гидpollм-

пульсI{ьlх

систrM с oтнocитeльяo прoдoл'0тeльным

lreриoдo^i

Фoрi,iи-

poB:lния

yпрaвляIoщего

!lмпyльсa.

Пpи вь!вoде

ypaвненшr

cледа в

рa6oTе

[22]

не

pассмaтpивaeтcя

чa!ть

вoI]н'

уже

дoстигших

выхoдtlог]o сеченl{я

Фyбoпровoд4

вследс|.

виe чeго недoстaтoчtlo

тoчнo orPФкенo пеpерitспpeдrjreкие

даB,rеirия

следa в oбъeма.x кoнечньIх

пoлoстей. oтс}тствyeт зzlвисимoсть

измене-

ниЯ

стaц otlарнoй coстaвляющ€й

дaвлeния

от нaЛичия

разpьlвoв

сплoII!-

нoсти

потoка' Oтi,leченt]ьlе' лoЛo]кеrrliя мoryт

быTь

yчтelrьr

B въP?r'кеяи'r

слeдa

пpoшeдlrrиx вoлн' пoщдle1*Ioм

Ilа oсIloваjlи!! cneдyloщих

рaсс),rк.

дeний.

Распpoстpанeнrrе вoлнЬt

пo тpу6oпpoвoдy

сoпpoвo)кдаeтся

потe.

prй части eе

энсpгил

нa пpеодoлеrrиe

paзлиtlliЬIх видов гидрaBличеoкoгo

coпpoтивЛе}lия'

изменeяиe

pасхoднoй

фyякциtr

Boлньt пo

мepе

пpo.

двDкеtttlя

пo тpубoпpoвoдy o6yслoвJr'вaет

дeiроpN(aциlo

)кидкoстloгo

ст0л64

(oтoрая'

pасflpeделяясь

пo всему

нllгIJетaтeльнolry oбъeмy' Irри-

вoдит к изMенeнию

стаllиoнаplloй сoстав.пяющей

дaвлei{ия,

назвaн}roмy

слeдoM

прollleдureй

вolrны. пpи

дoпyщеItии

oб

изoэнтpoпийнoсти тeчe-

нI'я

дефopмaц{''tидкoсти'

вызвaвная лpoxoщдeниeм

эЛeмrrпаplioгo

oTрeзкa

a.^t пpямoй

вoл}rьI F(i.At) пo трy6oпpoвo4v! мo'rет бьIть

oп.

peдeJrel'a

кaк

ра.tнoсть

o6ъeмoв,

внoсимьtх этим oтpBкoм чepез вхoдIloе

выхoднoe сeчения трyбoпрoвoдa

(3.6)

пoсле

распpедeлeния

дефoрмaции

пo вceму o6ъeMy ЛиI,tии l{aгнe-

тaния веJII'чЙнa

фreд4 oстaвленнorD

0тPe3кoм вoлIlы пpи лpoхo'(дeliии

тpyбoпpoвoла, мoxeт 6ыть

нaйденa пo

фоpмyЛe

Гyкa

oбpазyющаяся

яa

кa}кдoм

yчастке

трyбoпpoвoдa

дефoрмация

cл€дa

рaспpедeляeтся

пo всемy oбъему V!

с ковeчнoй скopостью.

Ila-

личиe oбъ€мoв

кoнечнъiх пoлogtей, являloщtlхся свoroбpaзкьпvtи oттo.

кaми' а

так,(е неравIioMepнoе oбpaзoвaниe сЛедa нa oтдeлЬньtx

)Лrасп€х

являEгся

гlpичивoй слaбoвьIрzDкeн}roгo пeрерaспpедeления

дeфoрмации

в наIrpaвлении

менеe

дeфopмиpовaliньIх

зoн' B

цejrях

yпpoЦeния'

fie

внoсящeгo

замевoй

пorpq!нocти

paсчcг,

бyдeм считать

Pаспpедeле-

ниe слeдa зa

фpoвтoм

двшкyщeгoся

mprзкa вoлнъI мгновeнньIм'

пpи приняTых

,;lotD/rцениях

пол}.ьiй

олед пpямoй вoлньI в пpoиз-

вoльIlом

сeченllи х к мoмeяry вpeмени T oт нaчаJra 3арoхдelrия вoлн

ilrожно

yсЛoвlio

pllздeЛиTь

lra слeа Рjn, oставлевньrй

чaстью

вoлньl,

прoш(Jшей

весь гp)бoлpoвoд.

и слeд PЁl

Движyшeilся

часги вo

|}lЬ|.

'пpoшeдl

ей сечсIlиe

х' нo ве

дoсTигшeя

выхoдtroгo

сeчени'

тРyбoпpo.

вoдa

(pис.

з,l

Pис' з'l

Pаспрсделeни€ слeдa

пp!мoй ю'вя oo

дляgе

тpyбoлpоюдa

Cлел Pjn

paоnpeлrлен

лo

всeмy oбъемy

рaвнoмepнo

и о6разoвaн

сyммой

oпpeдeлreмыx

ypавtlенIlем

(3.7)

следoв' oстаaленllьtх

элeмeя.

.ap'o,",

oip".*u"" ,on"

F(^4 Е(2.

^t}

F(3

^t)...F(т

-.).

Cлeд

дви}кyщейся

чаcти вoлньI

Pёп oпPeдeЛяeтся

кoЛичествoм

пpoйдеflньlх

черeз сечeвие

х oтpе3кoв вoлны

щ.At,'

заryханиe

кo.0-

рьIх'

в свoro oчередь' зaвисит

oт прoйдеяrroгo

ими

п}ти

дpt

^va

.].

V:9

пoдставляя

выpжeнuя ЬVu

и3 з.6 и

yчитьIвая

la='\"2.o),

o"т

(i.дj)

".*L.r(i.д)

Iivн

Vk]

a\fт

)

(з.7,

€

;

a(тr,At)

TaкиM oбpазом, пoлIrьIй

след в сeчel{ии x пoсле пpoxoхдeнrбI

Iтpямoй вoляьr

с мoмеliтa eе зaрФr.деllия

oпPrдe,.I,rется следyroщей

зави-

oбщ'rй сЛсд прямьD(

o6Paтньrх

вoлн, tlllкладыBa,сь

tlа

liaчаJlь.

вое

дaв.'rеIrие

в трy6oпрoвoде, фpaзует

стацlloнaрI{),lo

сoставляIolцyю

дaвJIени,r'

котoраll

l\,oжет 6ьiть oпpeделена

кaк

рaзнoсTь

пoлlloгo

давле.

flия в сeчеIlllи

динамrtчесxoй

сoставJUIroщrЙ

лрoxoдящих

вoлп

г*'

_вo+P|+Р"w

["*" '{.

;)-"

"(.t;)]

B сoorветствии

с излoxеItllъlм'

связь пpoцeссoв'

пlютeкаroщшi

гРаtичtiыx сеч€ниях

тpyбoпpoвoд&

мo,€г 6ытъ

вьlpаxенa

сиcгемoй

слeд,юцl(х

yрaвв€нrrй:

в нa.!але

тpyбoФoводa

(з-l3)

(з.l4)

.т{;тl

a\fт

fт)

. j[ф-r)

w()a+

(з.8)

'^t

'(з'9)

I:!

r , ,.1

я Al Е(i

^tt

u_е '",I

). _'^r+

i=0,

]vя,t

vr'I

n|f. fт

]

=Т.t'=

[-.*.l

6!.1v"-r.vk)l

Lr.

___!

пpoведя alrалoгичяьlе

рztссуждеllия,

пoJqдIим зависиt'oсть

д]'Iя

oпрeдeлel{пя

lloлIioгo слeдa oбрmяoй вoлн"'

F(t)= Pн +"-ю.w(t)_P"'н

Pmн

=Pо+

в интtгPаJЬrroм

вьrpа)tсеЕIrlr зaвисrrмocfll

(з.8)

(з.9)

сooтвeтст.

веIlllo llмeют

вl'д:

L-

...],(чti

:.]Ч]].o,.

*",1т-'-r)|

Lтт

в кolrце

тpyбoпрoвoда

(з.l5)

! F/r .l.|'_.-k!lт+т

l)|

'dl+

":.'irl' '

ir.dr

(l.tt)

; I lv I

:,Ir+a'(T+т-t)

LIт ]

=uo

*l.!."

*'..г1r-ф

*г"*]

tз.rо)

'х

'l;

w{t).lс16

(т+t

]'|]r+

а.tтt t

+".rL'г(t-"),

J[ф.'

*(').o.*

_е-k,L

lн

aLa

lft

fт

)

1.f!*".,r,.o,,']

Lf,

-l

,*-1

ч..,'Ь*n.ri-'o.*

6!.iY-*r,*Yrrl

Lf,

(1.

r2)

(з-l?)

(1.

r8)

пpиведeяfl ыc

вышe

yрaвнс|'йя

пoл]^|еIlьl из

yсJIoв',rя

нeрirзpывнo.

сти

noтoкa. B зoнaх

oбъема. гдe

давлеIlиe

)кидкосfll пaдaет ниже

дaвле'

ии'

нaсьnцelп'ь|х flapoв'

слeдy€т

дoпoлIrитeльнo

yчитъIвaть

наpyшeние

сплoшнocти и

o6paзoвaнliе вaк}ryмньIх кaвеpн'

Oпpеделeние

pаспoлoхeвия

вак}умных кaвеptt

в линии

нaгнетa.

яия связai'o с

нroбхoдимocтъIo ведеt]ия

pасчeта

по воей

дЛине'

пoэToMу

пpи

исnользoвaни}l вoлIroвьIx

ipaвtrен'й

06ы.rн0

рaссмarpиваroт

o6рa.

зoвallиe

пyстoт

xаp:tктеряъIx

сечeIIиях.

принимaемoе

рaбoтa! [2'

22]

дoлyщeние

pавl'oмepнor'

pас-

'tpедел€нIlи

вaк}умньIх

кaвeрн Ito трубoпpoвoдy и кo|{еЧвьrм Лолoстям

пpoпоpциoнальяo

сooтветств}'ющим o6ъe^,!aм' нe

yчитьrваeт

вoзмo}сlo-

сти лoкаJrьньIx

нapyшeliий сплoulнoсти. B тo xе вpемя oсциЛлoгPaфиpo.

вaниe

даaлений

в линии

нaгнeтани,l гидрoпривoда пoкaзluro' чтo нapy-

tllеI{ил сIiлolпrtoф.и

в oдяoй из кoнеч|{ь|х пoлoстей нс

всeгда

paслpo-

cФаняется

на кoнeчнyю

пoлoсть.

pаспoлoжeннуro

с прoтивoпoлoжrroго

кoнцa тpубoлpoвoд&

нераslloмФиoсть

pа.предeлеI

я кaвePн пo тPyбo.

прoвoдy

связarra с

тeм1 чтo

фaктopьI,

иltициирyroщие oбpазoвaяие вoлн

пoяи'(er

дaвлeнияl

фрirцрylотся

в поJlостях' rreпoсрeдственнo

rtpимьIкaloщих

к гpaничньlм

сечeнияМ тPyбoпрoвoдa'

oтмечеrrrroе

пoкa-

зыв:tет.

что в качестве

\аpaхтеpнъtх

целесoобpaзно

выбРrь

Bхoдяoе'

вьtходI{oe

и сpеднeе сeчеIlия

трy6oпpoвoда.

pассмaтривая paзвитиr

кa-

0ерн

в этиx сeqeни'х oтдельно.

Услoвия

нapушения опJтolltяoсти на кzDкдoм

pacqетнoм

шaгe

oп.

Peдел'toт€я

слeдyloцимn

нерaвeвствами:

нa вхoд€ в тpyбoпрoвoд

здecь Avm{

'Avпк

tlзменениe

oбъемoв

кoteчньiх

пoлoстeй

за

вpeмя

PасчетIroгo

шa.a;

Qfi

Qк

paсхoдьI

rкидкости

из

сoответствyю.

I]lих пoлосrcй

чеPез

нaпoлнr,rтeльIrьIe

и перeпускньIo

oкна'

oбpaзoвaвДIийся

oбъем

кавитaциoп}roй

кaвеpяьl вьlчисЛяeтся

че.

peз

алгебpаич€скую

cyммy

расходoв

жllдкoсти

B сeqенП'х.

пpимыкaro.

щих

pаочеl.нoмy

yзлy]

пpи э,гoм

давJlerrиe

внyrри

nустol.Iloй

oблaсти

пpинимaетс!

рaвным

rryлю.

в пepиoд

с]дцестBoвaния

кав€pньt

дефopма-

ция

сЛедa

стpем,rтся

зarrолнить

зoнy

Paзpoкеtlия'

чтo сollpoвo'(дaется

интсясtlвкыl''

снtDкенl,ем

стаltиot{аpнoй

сoставляrощей

давлeния

вo

всeй

л}rrrии нaгнeтФiия.

oпирФlсь }ra

принятoе pанее

дoпyщениe

мгIloвен-

lloм

pасllpeделеяии

следa

за

Фpoнтoм

дв'rryщeйся Boлны' oпpeдeлим

окoрoсть изменеIlия

дефoрмaции

яa

3aпoлнeниe

nyстoтнoгo

oбъeмa пo

Фopмулe

в сpеднeм

сечeнl|и

тpубoпpoвoдa

на

вьlхoдe из

ФyбoпрoBoда

l:l/-\/-\l

:,1г1

t-;

|_w|

t+:]|+P","

<0i

\ .tl

(з.20)

(3.2r)

г.

wt)

p",,.

f -

I.r'

av,,,,

Lа

Такиl"' о6paзoм,

пpoцeссе хавитациollllьtх

o6paзoвaний

изменe-

яие следa

прoшедшпх

Boлt{ за

вpeмя

Paсчeтrioгo

uraга соспвит:

a.p

^Frt'""Ь=ti=f

в".

а.-

{з,22)

(з.2з)

vн'0

Дt

а.p

При

сyществo'aнпи

вaкyyм,:tьlх

пустoт

oдновpеменнo

двух

се-

чeflи'х скopoстъ

llадeния

сmциoнapнoй

сoqгавляIoЦeй

давления

yдвaи-

;(].19)

B чиcЛе вспoмоrательliъIх

)рaв!rеяии

иol]oльзyeм зaвисимoстЙ

aкуcтических свoliств

pабoчей

)кIlдкoсти oт

ддвllения

и пoдaтливocти

cтепоl. тpyбoпрoвoДa.

пpи испФlьзoвании

в кaчeствe

Pa6oчей

жидкoсти

дизельIIoгo

,Гo.

rUIItвa или егo смеси с мaолoм' кoэффициrнт сжимaемoстx

в oбъeм€L\

кояечньrх

noлoстей

нa кФкдoм

рztсчетнoм

urаге мoжeт бьlть oпредеЛея

соoшroureнием

[29]:

сти

дJUI

оpедясlo

пo

дЛинe

трyбoпровoдa

дaвпеliия.

Е} сooтветстви,l

|з.2'7,

(40.4

-o.o

r. P). ro-6

(po

8)5,0e-0,r6nr

Taягeнс.мoдyль

yпpуfoсти

гaзoжидкoстнoil

пpиближеIrrroй

фopмyЛе

[4l]:

налбoлee пpoблематIrчяьrм явJrяeпся oпpедеЛeirre

действI{теJrыюfl

скopoсги

pacпpoсФаreни'

вoлн

пo TPyбoпрoвoдy'

кoтораr заaис'т oт

нztчальнoгo

}тoвкя

щиpaщeнIrя

дазления. дфoрмaции

стенoк

тyбo-

пpoвoдa

!' 1!lким

o6pzf!oм' прr,r нrстaциoнaрнoм

тeчeнии

яBffleтся nepe.

меннoй пo

длинe

мат1lстpaли' oгpal]ичиваясь oднoмеpнoй мo!lелЬю.

rr-

тем вJlиянrte

yлpyгoсти стеIroк через

пpивeдeнный

мoдyль

yпрyгoстlr

'шдкoстнoгo

стoл6a

[20],

вьlчисляя кoэффициeнт Ol(lN{aeмoсти )кидкo-

где'

6т и Еm

тoлщt]нa и мolo,лЬ

).щ|yгoсти

стенки

тy6oпpoвoда.

3.3. мeтoд

oпPeдеЛeE!я

декрeмедтд зaтyхitlпя вoЛII

пеyст&lloв,вlltсгoся

двияепllя)rеlдкoстп в

трубoпрoвoдr

пeрeдaтoчI'lьIе

свoйства налI{етzrтeльнoгo

тpyбoпpoвoдa'

кitк

кaнa-

лa связи!

вo мtjoгoм

oпpeдeляIoтcя

eno Гидpaвличeским

сoпPoтitвлевие^'.

блиянllе

гидрaвличeокoгo

сопрoтивления

нa зат}taниe

вoлI{

дaвлеIll'я и

интеllсивяость

o6paзoванIt! сл€дa

Еoсlfг

сJiо)r(ньIй'

дo

кoнцa Ir€

изyчеIl.

IlьЙ хаpirктеp'

pядe

pа6oт

де|сPемeнт

вo.IIяoвъл( yраslrений

(3.5)

oToждeсrBлeн

Ealстopoм

пцpaвлическoгo

сoпpoтllвJleния'

вычttс.ltяеi,lым

пo

зItitчеЕиIo

срeдlrей

скоpoсти

пoтoкa. BмесIr

с Tем'

пoпьtткll

выраrкaтЬ

в.lшянпе

nrдpавJlиrrесxoгo

сoпpoтllвлеяия

нa вoJlllьl

дафleния

черeЗ

сpeдIлоIo

скo.

poсть

слrдyет

считaть

весьмa пРиближеIlllьlми'

пoс!(oлькy

paсnредejlе-

ниe скoрoоти

дJrине

тy6oпрoвoда

кpaйнe

яepaвнoмеpЕo'

вплoтЬ

дo

liали.lllя pезких

пеpеходoв

oT полoxI{тeJrьяьIх

знaчoний

к oтDицатель.

ньrv.

При

aтoм

pавеIrство

сpeдней

скoPoсти

пomкa

нyлю. налpl,|vеp.

период

вЬIсToя

KпaIIаяа'

oтнIoдь llе

oзнaчarт

oтсyrcтви€

зaтухавlrя

всlлн.

Фоpмальяoсть

oгoждествJIеI!и,i

дeкP€меЁтa

к с

фактoрoм

гидpав-

лическoIo

сoпрoтив.Jlеяиl

}тaвIrelrиях

(з.14)

пpoявляrтcя

eще

и в Тoм'

'rro

пoслеДrrrй

)^{итываrт

пorЕpи

rrа

тpeяrre

mлькo

пo

дIIинe

1py6oцpо-

вoдз'

в m

же вPeмя в

линил(

реа,rьньrх

сиcI€м

зtlачlflельнo€

вJtияIlие

нa

пpoцrсс

зaDD€ни'

oказывarот

riecтяъrе

сoпpoтивлeни! (pезкие

язгI'бьt.

с)DкeElя' pасI!ирeкиl

и прoчиe

нrодrropolщoсти

пpфя,тя)'

погeри

в IФ.

тoPьlx

l'oЦ.г

быть coпoотaвимы

и в

ряде

слyчаeв

пPевьtцIarъ

пoтеpп

пo

длине

[з4].

Услoвнoсть

т€opетических

спoсoбoв

oцeяки

пoтеpь

прeдoпpeдe-

Ляeт пpедпoчтeвие'

oтдttвa€мoe

экctlФиментy'

llижe

излаraются

oснов-

ньIе

пpиI.lципьl

метoдa

экcпrpимeнтaлънom

oпрeделеIrия

декpeмеятa

(з.24)

срeдьI

яaходится пo

(з.25)

гo

'(P0

/ P)nl

fl'll

' Pol

pl+

;.P

гдe Гo=vгДy'*

oбъемнoе содeРr6н}re гatoв в )кццкoсти

пpи

дaвлerrии

P0;

пг

пoKaзaтелъ пoли'ryoпы фl€тItя

для

гaзoв.

завиоимoсть плoтIiocтlt oт

давле1lия

чеpез знaчеIlltе пЛoтвoсT.Il

пpи IroPмaJIънъж

yслoвиях

вьIрaзим

формyЛoй

1_ P

Рр....

(з.26,

[u..+,rj

пo oсцr]ллoгPaммaм пpoцeсcа зaтyхания сsoбoдньlх

кoлеdalrиli в тpубo-

прoвoдe

исследyемoй сItстемьI.

Физичeская сyщнoсaь мeтoда oсI{oва!{a на тoмt чтo измеиеE{e

сTsцrtoriapнoй

сocтавляIoщeй

давлeния

в прoцессе св06одных кoлeбаний

oлpедeЛяеIся сЛедov пpoшeдшиx вoлн. инГенсивнoсть

oбpазoвaния

кo-

тoрoгo' в

свo|o

oчepедь'

з:lвиcит m вeличltньl пoтrpь энePгии

aoлu на

для

пlдpoимпyльоньrх систем' в кoTopьlх

вpeмя пpoхoждeни'

вoлньI пo

тpyбoпPoвoдy rre пPeвышаeт пPoдojDкmeльнoсти

yпpaвjlяlo.

щегo

имп)лЬм'

гzцже

случае испoлЬзoBани,l яе oчeнь вязких

pа6o-

чих жидкoстей! oбрaзoвaние сЛедa элeмектapвьIми

yчастками

вoлн

це.

лeсooбpaзgo

rrитьtватъ

noсле их ltpoхoxдeния

всeй

длпIrьI

т}60пр080.

дa'

кoгдa

пPи

yсp€днеrrии

декpемонтa

K oбщий след

пpямьIх и oбрaт.

Itьlх волIl в любoм сечeпии выpDкaeтся

уpaвнeнием

УчитьIвaя

Рo'=P*_Po'

из

(3.30)

пoлyчим

вцрФ'rcвиe

для

oцpедeлеrrи'

зксtlонеIlциlulьlioгo

"*o*'n'"o"

".L

sePeз иmerpаЛыr)Дo

фyнкцttю

дaвлei{ия

xсидкocт,

cрeднeм

сечeнnи тr'y6oaрoвoдa

-"-*i

(p",

pnI

(з.зl)

r":

r"Е +r"w

l е-t,L

.Jн,-.)

wсl].а..

tз-zвl

дав,rение

в сpeднeм cечеrrии тpу6опpoвoдa о

)дIетoм

cлeдa

пpo.

lllедlrltх вoлн oпpeдeлится кaк:

вхoдящПй

),paвнeшre

(з-3|)

иIrтеФал

геoметpичeск[,

иtlтерпD€.

тиpyеltя длг€6pаичeскoй

сyvмoй плo|да.цeЛ.

o6pазoEанt|ьlх

кpивь,ми

стациoнaplroЙ

сoставляIoщей

r{ пoлнoгo

дaвлcIIия

cредIl€м

сeчоI1ии

(P'1c.

з.2).

в пФвor' пряблвкeЕии

измеlJениe

стаtlиoяaPtloй

сoсmвл'ющen

дaвJrения

^ioжeт

бьrгъ' пpедстaзлrаo

лиrrxrй,

пptrмeprro

oтрФкaющей

ха"

раIсеp

затyха'{иЯ

кoле6aте,rьнoтo

пpoцеiюa

B сиcrемaх сo

llaчвтrльIlьIl,l

гядpавличecким

сollltотивлeнreм

(Pис.3.].

б) тoчяoстЬ oпpeдсJrения

стаrrиoяарнoй

сoстas.иющей

oкa]ы.

вaет c)пцeствеriцoе влияниe

Ira

дoстoвФнoстъ oценKи

декpeмet[гa

за.ту-

хаЕия. B ,foм сJтyчae

BыtпrсленIlе

экспoненциaльнom

мн*<ителя

"ll

целeсоo6paзlro

пpor,rзвoдить

Ua oснoваllии

слещ/Ioщих

пpеodparoвДrrй:

P=Pо+PсI+е

пpипимaя вo внпмaние

l.f

*, *-Y'rl

lfт

fт

)

.г1

t_: |-е

2.w|

l+: L

pF-ь_."'),.]..

(з.29)

,),

Уз_:l

fт

(Р

Ф-..

,.'}'

'){

1,,

]ц.-a'*t.l

={Т['('-;)-

-[.t;)J

"i.'

.,'

.;=*

j[.(.

*(.-iЛ-=P

;lч.i"F_,,.oP)'-

уpaвнelrие

(3.28)

мorоto записaть в слeдj/Ioщем Bидe:

цL

ntfт tт)

--t.L

oI-

(3.30)

'o,*$

Ё^

t'-ь),'

а,_ffi,-

$' }

...'!rг^:

.^.t,

,L .L

злeсь

,y(к)=

6*i

_"-*Т,

с=

Iт

гдe T

пеplroд зат).]@ния

вoлtlы.

пo"*o**y

Щ.

(я-гo}.а,'о'

ю спpaвeдл.вo

неpilвенстBо

Ll=o

г.',s

Ё^в"i,

l.,

и.

следoвaтельIto. мo)кнo пoкaзатъ

*"'

Ёoг"'.,

.l,

[@" ]'

,i,

Ёo."',

Г.',(t.)lп

,r il

>lцl

> ..-. >:

.д"t.

iio.']o iio

","

в пParсIикe

дocгaloчIto

oстaнoвt'lться

нa аппpoксимaциrt

cлeдa rroд

знaкoм

тpoйнoй сyммьl oтpeзкoм

пPямoй н-к

(рис.

3.2,б)'

дpугoй

стopotlьI, зд

веcъ пеpиoд зaт)'GIrия

T имеeм:

Рt

=Pо

_P,

Taким, oбpaзoм,

yPавqcние (з.з2)

cвoдI,tтся

к видy

п,

v[)'iotr-

ro)',

-[-'P],,,1,i

(n-

пo)',

.a2r

-I

ф)l..

+ } } tp

p^t.

'o,.-[ЦЦl'.!

'.,,

[сl

t.Ъ.,].ю.,:-о.

",|}

Lсl

(з.з2)

Pис. з.2, свoбoдянe кoл€бМ

дaвлсни'

тp}6oпрoфде:

пPя яввчп€льнoм

зaDryal{rм вoля]

щ'

зfiaчmеDпoм зgг,*аниt волв

Bxoдяцие

в лoлyчeннyto

зaвисимoсть

сумl,tьI моDт

бьггь oпpeде.

леttы

nyтeil сooтвеrствующrй

oбpaботки Iia

эцвМ

oсциJtлoгр.tмм зaту.

хаIoцеm

trpoцесса- тoгд4

perшая

ypasнelrиe

(3.3з)

oшoситeлЬIro неиз.

веотной ty(k),

пoлyчим

иcкoм),тo величинy

декpемeн,гa

к.

Раскpьlвая

зtlахи сyмм и

фyппиpyя

oрдt{ЕaTы

в видe аPифмeп.rчe.

сl(xх

прorprcсий, yрaвнeние (з.3з)

мoxlio пpeoбpaзoвать

в нескoлЬкo

иЕ,1o, 6oлеe yдoбв},rо

для

пpoгpамlt{нoй

обpa6oтки

oсЩtjrлoгPамм'

PI Рo

*yР

lц(P_Pо;

".[P],

Дt."

ro),.(. ;)].a,t*

(з.з4)

1в

вo1.

(.;i).1r*--i)].l...ffi

(e:e")'.

эxспoненцrtaльIrый

мIrФкитe.ль

в e

яaйденкьrй лo

)rрaвнeниям

(з.з]

(3.з3)

или

(3.з4)'

вырa)кaeт

зaтJDQние

вoлн tlепpeрывIloгo

пomкц

пoэтoмy

oсц}',lлoФaфиpoвalrrrе

свoбoдtlых IсoлeбаI'ий

да,влeвия

в эксIre.

риментe

слeryет

прoизвoдIrть

пpи

yслoвии

oтс).тств!iя

кitвитациoЕЕьlx

нapyшeнltй

cпЛoшнoстx.

oпределeяиe

декpемeнта

пo

oсциллoгpaммаi. pe:шьнoro

пtюtlесса

фopмe,

в кoгoPoй

oн lrrпoсPедствeцнo

испoльзyется

в вoJrrioвьrx yр:в.

rrеrrияь

пo3воJrяeт

)дIeсть

кoнстp]rктивнъrе

oсoбeннoсти

rrсслеryемoй

сист€trtы

и oбеспeчпвает

схoдимoстъ paсчета

пo

вeличинaм

остатoчIloгo

и сpедне

интегpfulьIlolo

дaвлeвий.

3.4. Уpавпerrlя

гprвпчпьц

yс-roвl!й

Услoвия

фopмирoвaния

вoлrr

в гpztllичtlь.х

сечеr ях тpyбorrpoвoдa

oпpeдеJrяIorcr

давлеяr'eм'ffдкoстtJ

Фtlлеmrolщlх

кoI{ечнЬD( пoлoс[яt'

ЙзмеIlеIlие

кomрofo

св'зaно

paсхoдoм

и охимaeмостью

)кидкoсTи

эTих oбъемaх.

гра}iичrrыe

y.лoвия

лllнltи

}lагяeтaltи'I

oписывaloTся

)?aвнeЕи'M}r

нeрaзpьIвIioсти

пomка

в сoсрeдoтoченtlьтx

o6ъeмах'

yPав.

яениями

диIlамики

пoдвlDкньIх

масc,

a тaюt(е

)ФавнеIlll,Ittlи

кивrмaтиl(и

пepenirщенri'

элемеIfтов

сrrстемы Il

их l.}цPав,rичeскt,rх

xapsrтеpистr4к.

'II,л.я

рaсчcгнoгo

кoнтypa' oхвaтьIваю'цело

вспoмoгaтельныe

сиcтемы

пrдpoпривoдa'

x чисlry

гPaничIrых

мoг)п' бытъ

oт}lесены

yраBн€riия

Дрt.-

)кеяия хидкoсти

в подвoдЯщих

мaгис'l?аrlяx и

yPаrнеIтия

пулЬсиpуroщсй

прolrзвoдительнocти

пoдкaчивarощeгo

насoca.

ПoстРoиЧ

l€т€vагlrчесl$/ro

мoдс,rь иссле,ryемoй схемьr гидpФ

лривoда.

пoкaзaнIrой

нa

pиc'2,29'

сoстaвJrяя

уpaвкения

дJrЯ

наи6oлeо

сбщегo

эTапа

рacчem.

измeнсн}rе сoстoя}lия

oтдельнЬIх эЛемeнтoв 6y-

дсм

}irитывaть

путем ввсдения

пepeд сooтветствуюЦlrми

чЛеrr;rми

)Фaв.

нeний сryпевватьrх

фylкций

o, принимaющих зIiачеrrilя

или

I в заBи.

симости

oт нzlло]l(енrrьIх

Iiа llих лoгичrских

yслoвий.

пpri нaписaнии

)Фавнeний

привиlцa'oтся

сЛeдylощие

дoпyщeния:

дaвлeния

в rroлoстях

пит'ш',r

и orcечки

пoстoянllы' истeчeние ,сид,(oсти

qerЕз

oкнa и к,rала.

ны в прrдслаx

рaсчeT]Joгo

цaга.yст6lroB,!вшeecя, кoлeбaпия в виткan

пp)Dкиll

oтсyтствyloЪ

yrчки

жц]цкoсти чepe] неtiлoтr'oсr:и

IIрrцизиoIl.

ньж сonряrкеrrиЙ

нe зaвисят

oт

взaимнoгo

pаслoлo)кения

элrмeнтoв и

оIlрoдеJrяются

нa оснoваяIlи

oпЬtтllьIх

дztjlнъlх.

кpoме тoгo, пprlrебpегaя

вли,lниeм

oIpeзкoa

pазsglвлeнriй

тpyбoпpoводa в сечeяип l-l'

будrм

0oлага|Ь

pавенствo

давлений в шryцеpнoй пoлoсIи o|сечнolo

кЛапанa

v. и надnлуи(epвoй

лoлoсти

нacoснom элсмrЕтa vn .

Пoслeднee

допyщeliие

пoзвoляетзаписатъ

yслoвlre

нeратьtвIloсти

поToкoв

в пoлoстях vщ

и vn oдItliм

ypaвнением

вtv'

* v'

1!Ь

}--sign(P|l

Pп).дп.f!|

sign(Pв

-P!)

рв.fв

_Qуm_f.

Ul.t,

замeпяя

Ul.l

вьIpаj,кeнием

Irз

(3'|3)'

пoлriим

dp .]н

р(v'''

l V'')::'

f'+ц-si$(P" P").!"'fll

''dr"dt

[г,

t z,".'w1';_г"'.']

(з.з5)

'73

Уpaвнениe

неpазрыв|locти

пoтo(a в oбъeмe пеprд oбpaтньlм I(JIa.

р.

gl"

f.' U,

]

-зign(Pх -

рх'

fхfлг"_п

г;- r;-

-,iрt""

_г"l'

r',l.t^,'ff,

J|Pк

-Pu|

_3i8n(P"

-Р

)

u"'ъ{;

J]&

."l'

или пoсле пoдсlitttoвкll

U,., из 3.|6

v*}=ft

tz.

лшF(l

т)_ Pk

Pcmk

)_si8n(Pк

Pll).

УPавнerrПe riеPaзрывtloсги

пoтoка в пoлoсти испoлlll'тeпьвoгo

элсментa

ap Г'._

р.(vu

l vшк);i

sigп(Px

-PU).(Fх.fх

+Fд.fд +

f0!;J|P*-Pu|-

(3.з6)

(з.з7'

где vu

!r vщ

объeмы

пoЛocтп нaд иcпoлЕитeльIlым п,qлDкеpoм и

rЦтy.

цepgoй

цeлoсти

фpавom

клaланa.

дoпoлнltт€'ьнo

yчтeм

измeнeниe rеoметpических объемoв кoнeч.

rrЦх пoлoстtя вc'rедсlвI'e

псpeмещ€Irи,l яасoс|ioгo ll llспoлнительвono

плyнxерoв

Vя

=Vпo

_Hн .fн,

=Vuo

_Hu.fu.

зал}tшем

ypавненIiя

]lEижения

orceчнoгo п oбpmнoгo кЛaлaнoв !Iз

услoвUя

равЦoвeсшr

прl{лoжeнньo( к нпм сllл без

}^iетa

сиЛ гидpoдина.

мn.l.сxom взаимoдейc[виr с пoтoxoi(,кt,цoсtll.

дБи)кениe

oтсечнom клапaяa можrт 6ыть oбуслoвJreнo как !repе.

пaцoм

давJreния

xидкoсTц тaк и

вoздrйclвиeм

яа

нoro прoфпля

вспoмo-

гaт€льнoгo кyлачка.

дJt'

небoльIlloгo хoдa кЛaпaнa мoxllo лpинять' чm

дaвJioljие

э зaзope м€ждy к.jiаIiaцoм

сeдлolt{

изменяEгоя oт

дo

P* пpя.

мo лPolroрциoна,]Iьt|o

pадr'yсy

сeчeннл Kпалaна.

Toлдa сила

дeйсlв)лoщe-

m на Kпltлtl}l

давJlеll,lя

,(идкoсти

примeplro oпрeдфlяетс'

кaк:

.(fвк

+ fвг).(Pв

Pн

2-^"'-

y,lет$

излoжeнtroгo'

yp!внe'rиe

движсния

oтюечнoгo

клaлaнa

имеет вид

:2u /r

.".:4ц-

li.ъ*

fвс)'(Pв

Pн)-св(н"

ув),J or

(з,звl

+ mB

.J(q)

or);

гдr fвх

tl fвс. Ilлoщaди пoлrPеч'rых сечeнкя

oтсeчI{oгo

клaп {a пo вa.

Pylкнoмy

посадorшoмy

диaмотpaм

кollyсз; J(9).

yскopeние

дaи.

xеяия всaсьrвающеm

lоsлаr|а' задаrяoе

rtpoфилем

вспoмoгar€лЬ.

I{oгo

кyЛачка.

-Jl-пpи

.(fвк-fBqХPg

Pн)

Cв(tlв.Ув)>mв'J(Ф):

"r_l

|0-

инare

}тaвнекие

(з.з8)

неoбхoдимo ввести oФaничения

нa nrpемeще.

ниe клапаfla

Imи.}1o

<U:

нв

iнв

- щ),r.0

Ilв < t|вшi

[нвш

пР

'нв

нвм

Уpаsнение

двloкeния

oбpaтвoгo кпапанa

А2!

Ч='tr*

fкс)(Pк

_PU)-ск(нк

+Ук)

(],]9)

OГрaлиЧенле нa пrpeмещениe

oбpaтЕoГo

Kпапанa

пpи'tIг

<0j

}lk

=]H!

при.0<н'

<tl

"t"

tнь""'.

пpи

нr

нl'..'

Уpaвнeнrjе

движeн}tя

.азopаспpeделrrTеЛъкoго

к-'raпz

'а

ляe,rся кoм6пниpoвallrrьrй

закoн

дви,xeни,'

сoставлeнпый

иf

учttстков

uарабo-Цичсскиx

кpивьIЦ

сoпpяжеl'нъж

смerценt{oй

циклoидoii'

Диа.

,грal!'ма

yскoPettия

тaкoгo

дви]'tения

(рис.з.з)

мoжет

бъlть пpедстaB'eнa

трeмя

)дIitсткaми'

сooтвстствевнo

oбoзrrачeняЬLм||

ZЬ 22 И zr'

кpаJiiнис

I{з котoрЬlх

пoстрoеIiьt

пo

закoку

постояllньIх

ycкopеIlиЙ

с пеpехoдньlм

j^Iaс,гкoм

B виде

пoлyвоЛньl

сиIryсoидьI.

для

анaпитическoгo

вьrpФкеrrи'

паpaмeтpoв

двфкeния

насoснolo

гIлyllжеpa

lleoбхoдимo

опрeдeлитЬ

перeмещенця'

оooтвe']'сTвуIощиe

ка.

ждoмy

из хаPапtpньrх yчaсткoB.

с этoй

цеJrыo

зirпишeм

сисrcмy

урав.

ненип'

связывaющих

Iтеремещeние'

скoрoсть

yскoрeниe

в тoчкaх

сo-

пpяжellия

хapaк'гeрнЬ|х

]дlастков:

|1н*

=hz|

+hz1+ьzt:'

r!цц.l

(!!д)

=o-',,,

l\dt-/AldlJA...Ф.

|а,нn ) |а]н" ]

2,h,

'^,,,

t;-l^-t

d,'

j"=

;a-

(з,4l)

где

h7l h'

h.г леpeМеlцениe

тoлкателя

на

кa,(дoм из

'rpex

yчaсткoц

смещение

синycoиды yскoрeния;

yслoвltoе

пepемещeние

mчки,

дви'(удleйся

yскoреliиещ

сooтвeтств}.ющим

пoлнoй

вoлнe' сме-

щeflнoй

нa

A" сиryсoидьl

пPи

|'улeвoм

зяаченr,rrr

нaчальнoй скоpo.

сти;

угoл

пoвopoтa'

соoтветствyющий

полнoй

вoлнe

сиI,yсoи.

ды

(('s

=2-Z,}

углoвая

скoРJсть

врaщeн}rя кyлaчкa

УрaвнеIrие

смещeннoй

циклoIrдьI

пеpeмецеIlия имеет

вид

[49]

t,s

.In..ei

)-1.;n

2.т.

As 'rpi

'т

[

2.o2

принимая

вo

вnn"aние

а5=(ъ71lz]

ь21tz!|.^2

"o*"o

no.

n,=^,|n,'.,Ц.n

''-|h"

]4,]

4 \zz

z,)11

1',7

,u..'

сr,

(нl'

+ vu

г(o)l

F(o)r

t;,сol

злесь

F(rp)'* и

(.p).',

'гaзoвые

силщ

дейс]в},loщиe на тaрeлку

raзopaспpедфutтельIloгo

Kпaпанa

оo сmрoн

кoллeктopa

циЛиндрa

дви-

rат€.,r,.

влияtrlrе

Ц9)гц

сУшесгвеняo

пpи yпpаsлelrии

вьlлускtloгo

кла-

пaнa. To.лloе

oпpеделeниe

измсяeния

F(9)-

дoстил:iется

сoвмeстIiЬIм

мoдФlирoваниeм

диfi

aмики

линдpe

двигaтеля'

Pис.

].3.

диаrpaмма

yскoрсяti,

пoдъ.мa

!асоoroгo

плyllxеPa

зaкoн

пеpемrщеrrия

rraсoоItoгo

плyюкepa

oпpeдeJrяется

пpoфилeМ

paспрeделmeльнoгo

кyлачка.

Д/rr'

сItюкеяи,I

динaмических'lагрy3oк

yдаpньlx

явлelrиfi

пpoФиЛь

кyлачкa

дoлx€н

oбeслечtlвать

llлавнoe

изме.

I'e!Iие

cкopoотll

у0корeвия

движеIIll,I

тoлкaтeля

B пеDиoд

ll.tt.нетaция

пpи oта}rичelrньD(

зн€rчeнBях ll{itхсllмiulьtlьrх

yскoр€t{ий.

Пo мнeяиIo

ав.

тopoв

[з4],

в примеltеtfl,lи

к гидpoпpивoдy

к,raпaнoв

нaи6oлес

улaчвьIl'

Itак

в oтI,oшeниIl

динitмики'

Tак

и спeктpa

фоpмиpyемom

имЛyльс4

яв.

rrrдpoлривoдa

и лFюцeссa

гaзoобмена

ци-

(з,42'