2020-06-08
398
Рабочим телом в пневмосистемах АСОЖ является чистый О2 или, в отдельных случаях, обогащенный воздух, поэтому расчеты процессов в этих системах основаны на известных законах и уравнениях газо- и термодинамики.
СЛАЙД 37. При инженерных расчетах термодинамические процессы, происходящие в дросселирующих сечениях клапанов или дюз, рассматривают как процессы в идеальных газах, причем истечение газа через отверстия полагают адиабатическим: (1)
, (1)
где 
и 
- давление и плотность газа; 
- показатель адиабаты (для двухатомных газов =1,405).
В силу того, что при течении газов в каналах элементов пневмосистем и трубопроводах и меняются, при расчетах исходят из условия, что при установившемся процессе течения массовый расход газа 
постоянный. Формула для массового расхода газа через круглое калиброванное отверстие (а) с площадью 
(м2) при абсолютных давлениях перед отверстием 
(Па) и после него 
, при температуре Т (К) имеет вид: (2)
(2)
где – площадь круглого калиброванного отверстия, м2 (а), 
абсолютное давление перед отверстием, Па. Коэффициент 
по определяется формуле: (3)
(3)
При критическом отношении давлений, когда скорость истечения в критическом сечении становится равной или близкой к местной скорости звука, величина 
принимает максимальное значение, и расход газа через отверстие не зависит от давления после него.
Для двухатомных газов критическое отношение давлений равно: (4)
при 
. 
. (4)
Так как из-за гидравлических потерь фактические расходы газа, несколько меньше полученных по формуле (2) вводится коэффициент расхода, обычно принимаемый для дюз 
: (5)
при 
0,6¸0,7 (5)
СЛАЙД 38. Проходным сечением клапана является щель между седлом и клапаном, площадь которой 
принимается равной боковой поверхности цилиндра диаметром 
и высотой, равной ходу клапана 
: (6)
(6)
Тогда формула (2) для расчета расхода газа через клапан примет вид: (7)
(7)
Обычно в пневмосистемах АСОЖ 
= 4¸15. Коэффициент расхода для клапанов и дюз 
(8)
0,6¸0, 7 при 
4,
= 0,7¸0,9 при 4< <20. (8)
Для клапана с конической поверхностью (рис. в) площадь дросселирующей щели равна боковой поверхности усеченного конуса и может быть подсчитана по формуле: (9)
. (9)
Так как отношение 
всегда больше 4, второй член в выражении 9 мал по сравнению с первым и им можно пренебречь. Таким образом, и для конического клапана расход газа через клапан практически линейно возрастает с увеличением хода клапана.
При переходе от закритического к докритическому истечению проходное сечение отверстия при прочих равных условиях должно быть увеличено. Ход клапана определяется также диаметром его седла.
Предохранительные клапаны СК Типы предохранительных клапанов и их расчет
