Επίπεδο θορύβου όταν ο αέρας εκκενώνεται από την οπή. Δημιουργία θορύβου στους αεραγωγούς. Πως δουλεύει? Σχέση μεταξύ των χαρακτηριστικών των συστημάτων εξαερισμού και του επιπέδου θορύβου

Οι κύριες σχέσεις που απαιτούνται για την περιγραφή της λειτουργίας των πνευματικών συσκευών είναι οι σχέσεις που περιγράφουν τους νόμους της κίνησης του αέρα. Υποτίθεται ότι ο αέρας είναι ιδανικό υγρό, δηλ. ένα τέτοιο υγρό στο οποίο τα σωματίδια αναμιγνύονται μεταξύ τους χωρίς τριβή. Ας υποθέσουμε ότι η κίνηση είναι σταθερή και οι ιδιότητες του υγρού σε ένα δεδομένο τμήμα παραμένουν σταθερές, δηλ. η πίεση και η θερμοκρασία δεν αλλάζουν. Ας υποδηλώσουμε με ντο , Π , σολ , ? , z , αντίστοιχα, η ταχύτητα του ρευστού, η πίεση, η επιτάχυνση της βαρύτητας, η πυκνότητα του ρευστού και το ύψος πάνω από το επίπεδο αναφοράς. Η εξίσωση Bernoulli σε διαφορική μορφή, που εκφράζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, γράφεται με τη μορφή:

Η ολοκλήρωση αυτής της εξίσωσης δίνει μια έκφραση για τον νόμο της κίνησης του ρευστού:

Το μέγεθος Ν - η σταθερά ολοκλήρωσης, είναι η συνολική κεφαλή που αναπτύσσεται από το κινούμενο ρευστό. Είναι ίσο με το άθροισμα των κεφαλών υψηλής ταχύτητας, πιεζομετρικής και γεωμετρικής. Δεδομένης της χαμηλής πυκνότητας αέρα, η τιμή z συνήθως παραμελείται. Να γιατί.

Για ένα ιδανικό ρευστό, το απόθεμα ενέργειας σε κάθε τμήμα ροής παραμένει αμετάβλητο. Για πραγματικά ρευστά με τριβή, το απόθεμα ενέργειας μειώνεται από τμήμα σε τμήμα προς την κατεύθυνση της ροής. Η εξίσωση για ένα πραγματικό ρευστό μεταξύ δύο τμημάτων αυθαίρετης ροής είναι:

Τυπικά υδραυλικές απώλειες Ν 12 λαμβάνονται ανάλογα με τη μεταβολή της κινητικής ενέργειας, δηλ.

όπου η αξία ? ονομάζεται συντελεστής υδραυλικής απώλειας. με είναι η μέση ταχύτητα στο τμήμα ροής.

Σε περίπτωση εκροής αέρα από δεξαμενή με αρκετά μεγάλο μέγεθος (Εικόνα 2), η ταχύτητα του αέρα μπροστά από την οπή μπορεί να παραμεληθεί και στη συνέχεια

Εικόνα 2

Η τιμή ονομάζεται λόγος ταχύτητας.

Στα κανάλια πνευματικών αντιστάσεων, ο ρυθμός ροής αέρα είναι σχετικά υψηλός, και επομένως, με επαρκή βαθμό ακρίβειας, μπορεί να υποτεθεί ότι δεν υπάρχει ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του ρέοντος αέρα και των τοιχωμάτων του καναλιού και, ως εκ τούτου, συμβαίνει η εκροή σύμφωνα με τον αδιαβατικό νόμο. Επομένως, μπορείτε να γράψετε:

όπου κ είναι ο αδιαβατικός εκθέτης. ? , ? 1 - πυκνότητα αέρα σε διάφορα τμήματα.

Μαζική ροή αέρα

όπου φά - επιφάνεια διατομής А-А; ? 2 είναι η πυκνότητα του αέρα στο τμήμα Α-Α.

Στην προκύπτουσα έκφραση για την πυκνότητα του αέρα στη διατομή της οπής με μια περιοχή φά λαμβάνεται η πυκνότητα στο μέσο όπου συμβαίνει η εκροή.

Στην πραγματικότητα, η πυκνότητα του αέρα σε αυτό το τμήμα είναι διαφορετική. Η ευθυγράμμιση της πυκνότητας του αέρα στον πίδακα με την πυκνότητα του αέρα περιβάλλοντος γίνεται στο τμήμα Β-Β, που βρίσκεται σε κάποια απόσταση από την οπή. Σε αυτή την περίπτωση, η περιοχή διατομής του B-B είναι μικρότερη από την περιοχή της οπής φά ... Ο λόγος του συμπιεσμένου τμήματος προς τον υπολογισμένο ονομάζεται λόγος συμπίεσης του πίδακα. Το γινόμενο του λόγου συμπίεσης με το λόγο ταχύτητας ονομάζεται ρυθμός ροής ? ... Έτσι, για να βελτιώσετε τον τύπο για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής σολ Μ αντί ? Ακολουθεί το σχήμα 3

Στην πράξη, είναι απαραίτητος ο υπολογισμός του ρυθμού ροής αέρα όχι για μια τρύπα με λεπτά τοιχώματα, αλλά για διάφορους τύπους αντιστάσεων στραγγαλισμού με πιο περίπλοκη διαμόρφωση.Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο συντελεστής ροής προσδιορίζεται πειραματικά και είναι συντελεστής διόρθωσης που λαμβάνει υπόψη τη γεωμετρία του γκαζιού.

Ο ρυθμός ροής (Εικόνα 3) έχει μέγιστη τιμή στο

Αδιαβατικός εκθέτης κ για τον αέρα είναι 1,4, επομένως, ? cr = 0,528.

Στιγμή ισότητας ?=? cr αντιστοιχεί στην ταχύτητα ροής του αέρα ίση με την ταχύτητα του ήχου στο κανάλι αντίστασης στραγγαλισμού. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι αν η πίεση μειωθεί περαιτέρω R 2 , μετά την κατανάλωση σολ Μ δεν θα αυξηθεί, αλλά θα παραμείνει σταθερή. Επομένως, στην περίπτωση μιας υποκρίσιμης ροής ( ?? ? cr ), χρησιμοποιήστε τον τύπο

και στην περίπτωση υπερκρίσιμης ροής ( ? < ? cr ) - από τον τύπο

Για τον υπολογισμό της ροής αέρα, χρησιμοποιείται συχνά ένας απλούστερος τύπος

όπου, R Εγώ --Πίεση στην κοιλότητα μέχρι την οπή παροχής. R Εγώ -1 --Πίεση στην κοιλότητα πίσω από το άνοιγμα εισόδου. σολ cr - την κρίσιμη τιμή του ρυθμού ροής μάζας, που προσδιορίζεται από τον τύπο

όπου d είναι η διάμετρος της οπής εισόδου.

Το μέγιστο σφάλμα με αυτόν τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής είναι 3,4%.

Στους υπολογισμούς σχεδιασμού και συναρμολόγησης συστημάτων εξαερισμού για κατοικίες, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί ένα άνετο επίπεδο θορύβου για τη διαμονή των ανθρώπων. Ο αυξημένος θόρυβος του περιβάλλοντος επηρεάζει αρνητικά την ψυχή και την υγεία. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματική λειτουργία αυτού του συστήματος θα πρέπει να αντιστοιχεί στις καθορισμένες παραμέτρους ως προς τους όγκους και τη συχνότητα κυκλοφορίας του αέρα και δεν θα πρέπει να είναι ενεργοβόρα.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το απαιτούμενο αποτέλεσμα στη μείωση του επιπέδου θορύβου κατά την εργασία με συστήματα εξαερισμού τροφοδοσίας και εξαγωγής επιτυγχάνεται με μια λογική επιλογή παραμέτρων και χαρακτηριστικών βασικών στοιχείων στο στάδιο ανάπτυξης.

Κατά τον υπολογισμό των αγωγών και των στοιχείων σύνδεσης του αγωγού, είναι σημαντικό να ξεκινήσετε από τον απαιτούμενο όγκο εμφυσημένου αέρα χωρίς πρόσθετο περιθώριο. Η υπέρβαση της βέλτιστης τιμής της ποσότητας αέρα για κυκλοφορία θα αυξήσει την ταχύτητα ροής στα στοιχεία του αεραγωγού και θα αυξήσει τις αεροδυναμικές απώλειες. Για την αντιστάθμιση τους, θα χρειαστεί να αυξηθεί η διατομή των καναλιών αγωγών και αυτό θα συνεπάγεται ανεπιθύμητες δαπάνες για υλικά και θα περιπλέξει την εγκατάσταση.

Η διαμόρφωση και οι εσωτερικές διαστάσεις του συγκροτήματος αεραγωγών για αερισμό καθορίζονται με βάση ότι η συνολική αντίσταση όλων των τμημάτων και στοιχείων του δικτύου είναι ίση με την πίεση που δημιουργείται από τον ανεμιστήρα.

Σχέση μεταξύ των χαρακτηριστικών των συστημάτων εξαερισμού και του επιπέδου θορύβου

Οι εμπειρικοί τύποι για τον υπολογισμό του επιπέδου θορύβου του δικτύου εξαερισμού περιλαμβάνουν ροή αέρα, εγκάρσιες διαστάσεις του αγωγού, αδιάστατες ποσότητες που χαρακτηρίζουν την ποιότητα ηχομόνωσης ενός δωματίου, καθώς και τιμές αντίστασης για επίπεδα και καμπύλα τμήματα σωλήνων.

Η μείωση των αεροδυναμικών απωλειών του αγωγού, η διεύρυνση της περιοχής ροής και η εγκατάσταση ανεμιστήρα με χαμηλότερη ροή αέρα θα εξοικονομήσουν ενέργεια. Η ενέργεια που καταναλώνεται από τον ανεμιστήρα εξαρτάται άμεσα από τον ρυθμό ροής του αέρα και την πίεση. Αυτό, με τη σειρά του, είναι ευθέως ανάλογο με την ταχύτητα του αέρα στον αγωγό.

Αυξάνοντας την ταχύτητα του αέρα, μπορείτε να μειώσετε τη διάμετρο του τμήματος του αγωγού και να εξοικονομήσετε χρήματα από την αγορά εξαρτημάτων και την εγκατάσταση. Η αύξηση της ταχύτητας επιτυγχάνεται με την εγκατάσταση ανεμιστήρων υψηλής πίεσης. Έχοντας τις ίδιες επιδόσεις με τις χαμηλής πίεσης, θα καταναλώνουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια και θα είναι ακριβότερο στη λειτουργία τους.

Οι ακόλουθες επιτρεπόμενες παράμετροι του συστήματος εξαερισμού επηρεάζουν ειδικά το επίπεδο θορύβου:

Ροή αέρα. Μόλις διαμορφωθεί και διαμορφωθεί το σύστημα αγωγών, το επίπεδο θορύβου μπορεί να μειωθεί μειώνοντας τον ρυθμό ροής.
Περιοχή τομής του αγωγού. Η αύξησή του παράγει ασθενέστερη έξοδο θορύβου από τα ανοίγματα εξαερισμού.
Συντελεστής σύρματος. Καθορίζεται από την τελειότητα του σχήματος των μεταβατικών τμημάτων του αγωγού. Η χρήση απλοποιημένων και λείων κρουνών, διαχυτών και τσοκ μπορεί να βοηθήσει στην επίτευξη χαμηλού θορύβου λειτουργίας.
Όλοι οι παραπάνω παράγοντες μπορούν να ληφθούν υπόψη ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση και τα καθήκοντα που θέτει ο σχεδιαστής. Μια ισορροπημένη και κριτική προσέγγιση για την επιλογή όλων των παραμέτρων, θα είναι δυνατή η εύρεση μιας ισορροπημένης λύσης για το σχεδιασμό του μελλοντικού αερισμού.

Επιστροφή στον πίνακα περιεχομένων

Διάγραμμα διάταξης και διάταξη αγωγών εξαερισμού του συστήματος εξαερισμού

Κατά τη συναρμολόγηση και την τοποθέτηση της μονάδας διαχείρισης αέρα, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

Καθώς απομακρύνεστε από τον θάλαμο εξαερισμού ή τον ανεμιστήρα, η δύναμη των ηχητικών κραδασμών στους αεραγωγούς μειώνεται. Επομένως, είναι προτιμότερο να το τοποθετήσετε μακριά από τα πιο ήσυχα δωμάτια.
Συνιστάται να τοποθετείτε τα εργαλεία γκαζιού στη μεγαλύτερη δυνατή απόσταση από το εν λόγω δωμάτιο. Μετά από αυτό, δεν θα βλάψετε να τοποθετήσετε σιγαστήρες άκρου ή εύκαμπτα ένθετα από ηχομονωτικά υλικά.
Για τους αγωγούς αερισμού, οι ρυθμοί ροής αέρα λειτουργίας λαμβάνονται εντός των επιτρεπόμενων ορίων, ανάλογα με την κατηγορία, τον όγκο του δωματίου και τις απαιτήσεις για ασφαλές υπόβαθρο θορύβου.
Σε όλα τα τμήματα του δικτύου εξαερισμού, ο αριθμός των υδραυλικών απωλειών ελαχιστοποιείται, αφού όσο μεγαλύτερος είναι ο θόρυβος που παράγει η φτερωτή του ανεμιστήρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στη διαδρομή των μαζών αέρα.
Για συστήματα υψηλής απόδοσης, η χρήση σιγαστήρα παραμένει απαραίτητη προϋπόθεση για αθόρυβη λειτουργία. Οι προβλεπόμενες θέσεις για σιγαστήρες πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στο στάδιο του σχεδιασμού.
Συνιστάται η προσαρμογή των παραμέτρων αεροδυναμικής, χαμηλής ταχύτητας και η παράλληλη ρύθμιση της λειτουργίας του συστήματος εξαερισμού, ώστε να επιτυγχάνεται αποδεκτός όγκος θορύβου, διατηρώντας παράλληλα τους απαιτούμενους ρυθμούς ροής.

Επιστροφή στον πίνακα περιεχομένων

Λειτουργίες επιλογής ανεμιστήρα

Κατά την επιλογή ενός ανεμιστήρα, πρέπει να καθοδηγείται από τις ακόλουθες απαιτήσεις:

Η συσκευή θα πρέπει να έχει ένα ελάχιστο ειδικό επίπεδο ηχητικής ισχύος και ένα στενό φάσμα ηχητικών κυμάτων κατάλληλο για τις καθορισμένες συνθήκες λειτουργίας.
Η ισχύς του ανεμιστήρα επιλέγεται σύμφωνα με τις συνολικές απώλειες κατά την κίνηση του αέρα μέσω των καναλιών του δικτύου.
Δεν συνιστάται η χρήση της πτερωτής με τον αριθμό των πτερυγίων μικρότερο από 12. Τέτοιες διαμορφώσεις συχνά δημιουργούν πρόσθετους τόνους αεροδυναμικού θορύβου όταν ο αέρας διέρχεται από την πτερωτή. Η ενίσχυση του θορύβου καθορίζεται από μια ξεχωριστή συσκευή ανεμιστήρα, την απόκλιση των μαζών αέρα όταν χτυπά την πτερωτή και την περαιτέρω αλληλεπίδραση της ροής με την εσωτερική επιφάνεια των αεραγωγών.
Σε δίκτυα όπου ο ρυθμός ροής ρυθμίζεται, η επίδραση των αλλαγών στα αεροδυναμικά χαρακτηριστικά στον όγκο του ανεμιστήρα λαμβάνεται ξεχωριστά υπόψη. Η μείωση του ρυθμού ροής κατά την αλλαγή της γωνίας της λεπίδας μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον παραγόμενο θόρυβο.
Επιπλέον, η ένταση του ήχου της μονάδας μπορεί να ρυθμιστεί χαμηλώνοντας την ταχύτητα της πτερωτής στην περιοχή ελέγχου σε σταθερή ισχύ.
Είναι καλύτερο να συνδέσετε τις συνδέσεις του ανεμιστήρα και τα συνδεδεμένα τμήματα του αεραγωγού μέσω εύκαμπτων εξαρτημάτων που εξασθενούν τους κραδασμούς, οι οποίοι μεταδίδονται από το σώμα της μονάδας στα υπόλοιπα τμήματα.

Επιστροφή στον πίνακα περιεχομένων

Στο σχεδιασμό των αθόρυβων συστημάτων εξαερισμού, εκτός από την επιλογή συσκευών με ικανοποιητικά χαρακτηριστικά θορύβου, είναι απαραίτητο να επιλέγονται ευνοϊκά σημεία για την τοποθέτησή τους.

Στο υπό ανάπτυξη κτίριο, οι ανεμιστήρες τοποθετούνται σε ειδικά καθορισμένους ηχομονωμένους χώρους - σε θαλάμους εξαερισμού. Οι κάμερες τοποθετούνται χωριστά από τα δωμάτια με αυξημένες απαιτήσεις για σιωπή και άνετο επίπεδο θορύβου. Είναι εξοπλισμένα μακριά από φρεάτια ανελκυστήρα, σκάλες, ανοίγματα θυρών και παραθύρων.

Οι ανεμιστήρες που βρίσκονται σε ανοιχτές βαθμίδες τοποθετούνται μακριά από ανακλαστικές επιφάνειες, από γωνίες, σε μέρη όπου είναι εγγυημένη η ασήμαντη διείσδυση θορύβου στους χώρους διαβίωσης και στους χώρους εργασίας, καθώς και στο εξωτερικό του κτιρίου που περιβάλλει το κτίριο.

Οι έξοδοι των αεραγωγών στον ανοιχτό χώρο υποτίθεται ότι κατευθύνονται έτσι ώστε ο θόρυβος να μην κατευθύνεται προς κτίρια κατοικιών και χώρους αναψυχής. Η σωστή κατεύθυνση του ήχου από τη λειτουργία του εξαερισμού βοηθά αποτελεσματικά στην ελαχιστοποίηση των παρεμβολών θορύβου από συστήματα εξαερισμού αντικειμένων.

Με τη σωστή τοποθέτηση και ευθυγράμμιση της εξόδου εξαερισμού, μπορείτε να επιτύχετε μείωση του θορύβου εντός αποδεκτών ορίων χωρίς επιπλέον κόστος.

ΕΚΘΕΣΗ ΙΔΕΩΝ

Οι πνευματικές συσκευές παίζουν σημαντικό ρόλο στη μηχανοποίηση της παραγωγής. Πρόσφατα, έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στην επίλυση προβλημάτων αυτοματισμού.

Οι πνευματικές συσκευές σε συστήματα αυτοματισμού εκτελούν τις ακόλουθες λειτουργίες:

Λήψη πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση του συστήματος χρησιμοποιώντας στοιχεία εισόδου (αισθητήρες).

Επεξεργασία πληροφοριών με τη βοήθεια λογικών και υπολογιστικών στοιχείων (επεξεργαστές).

Έλεγχος εκτελεστικών συσκευών με χρήση στοιχείων διανομής (ενισχυτές ισχύος).

Εκτέλεση χρήσιμης εργασίας με τη βοήθεια εκτελεστικών συσκευών (κινητήρες).

ΣΥΜΠΙΕΣΤΗΣ, ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΣ, ΚΑΤΑΝΟΜΟΣ, ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ, ΤΑΧΥΤΗΤΑ, ΠΙΕΣΗ, ΡΟΗ, ΝΟΜΟΓΡΑΜΜΑ.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Επί του παρόντος, όλο και πιο συχνά χρησιμοποιείται ένας νέος κλάδος τεχνολογίας για την αυτοματοποίηση των διαδικασιών παραγωγής και των επιμέρους λειτουργιών - μηχανοτρονική, η οποία περιλαμβάνει έναν συνδυασμό μηχανικών, υδραυλικών, πνευματικών, ηλεκτρονικών στοιχείων. Πρόσφατα, ο πνευματικός αυτοματισμός έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος λόγω μιας σειράς σημαντικών πλεονεκτημάτων των πνευματικών συστημάτων: εύκολος έλεγχος ενεργοποιητών, σχετικά υψηλή ταχύτητα κίνησης εργασίας κ.λπ. χώρος, αεροπορία, χημικές, τροφίμων, πυρηνικές και άλλες βιομηχανίες. Συνδυάζοντας τα γνωστά πλεονεκτήματα της ηλεκτρικής επικοινωνίας και ελέγχου με την ταχύτητα και τη σχετική ευκολία των ισχυρών υδραυλικών και πνευματικών ηλεκτροκινητήρων, αυτά τα συστήματα αντικαθιστούν αμιγώς μηχανικά και ηλεκτρικά συστήματα ελέγχου και παρακολούθησης.

Η τεχνολογική πρόοδος στον τομέα της δημιουργίας υλικών, μεθόδων σχεδιασμού και παραγωγής συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας και στην αύξηση της ποικιλίας των πνευματικών συσκευών, που χρησίμευσαν ως βάση για την επέκταση του πεδίου εφαρμογής τους ως εργαλεία αυτοματισμού.

Για την υλοποίηση της ευθύγραμμης κίνησης, χρησιμοποιούνται συχνά πνευματικοί κύλινδροι, επειδή χαρακτηρίζονται από χαμηλό κόστος, ευκολία εγκατάστασης, απλότητα και αντοχή της κατασκευής, καθώς και από ένα ευρύ φάσμα βασικών παραμέτρων.

ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΙ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΤΕΣ

Οι πνευματικοί ενεργοποιητές έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν την ενέργεια του πεπιεσμένου αέρα σε μηχανική γραμμική κίνηση ή περιστροφή. Χρησιμοποιούνται για να θέσουν σε κίνηση τα σώματα εργασίας των μηχανών, να εκτελέσουν διάφορες βασικές και βοηθητικές λειτουργίες. Η γραμμική κίνηση παρέχεται από πνευματικούς κυλίνδρους, περιστροφική κίνηση - από ενεργοποιητές, οι οποίοι έχουν μια λεπίδα ή ένα γρανάζι με ένα ράφι ως στοιχείο εργασίας,

Στους πνευματικούς κυλίνδρους μονής δράσης, η πίεση του πεπιεσμένου αέρα δρα στο έμβολο μόνο προς μία κατεύθυνση· στην αντίθετη κατεύθυνση, το έμβολο με τη ράβδο κινείται υπό την επίδραση ενός ελατηρίου ή εξωτερικών δυνάμεων. Οι πνευματικοί κύλινδροι επιστροφής ελατηρίου χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση μικρών κινήσεων και με μικρές αναπτυγμένες δυνάμεις, αφού το ενσωματωμένο ελατήριο, όταν συμπιέζεται, μειώνει σημαντικά τη δύναμη που αναπτύσσει το έμβολο.

Στους πνευματικούς κυλίνδρους διπλής δράσης, η κίνηση του εμβόλου με τη ράβδο υπό τη δράση πεπιεσμένου αέρα συμβαίνει προς την εμπρός και την αντίστροφη κατεύθυνση.

Οι περιστροφικοί πνευματικοί κινητήρες μπορούν να είναι με έμβολο και πτερύγιο,

Εκτός από τους προαναφερθέντες τύπους, οι πνευματικές συσκευές ειδικής χρήσης χρησιμοποιούνται επίσης στη βιομηχανία. Αυτά περιλαμβάνουν κυλίνδρους χωρίς ράβδους, κύλινδρους τοποθέτησης, πνευματικά βαγόνια, κοίλους κυλίνδρους ράβδων με φρένα και πνευματικές λαβές.

Κατά την εγκατάσταση, θέση σε λειτουργία και λειτουργία των πνευματικών ενεργοποιητών, είναι απαραίτητο να προβλεφθούν ορισμένα εποικοδομητικά μέτρα ασφαλείας.

Συνιστάται η χρήση προστατευτικών προστατευτικών για την ελαχιστοποίηση του κινδύνου τραυματισμού του προσωπικού.

Σε υψηλή ταχύτητα κίνησης του στοιχείου εργασίας της συσκευής ή σε περίπτωση μεγάλων αδρανειακών φορτίων, ο αποσβεστήρας του κινητήρα αέρα μπορεί να μην επαρκεί για να μετριάσει την κρούση. Για να μειώσετε την ταχύτητα του εργαλείου πριν ανάψετε το δικό του αποσβεστήρα, συνιστάται η χρήση κυκλωμάτων επιβράδυνσης ή η εγκατάσταση ενός εξωτερικού αποσβεστήρα για την άμβλυνση του κραδασμού. Στην τελευταία περίπτωση, η δομή πρέπει να είναι αρκετά άκαμπτη.

Προκειμένου να αποφευχθεί ο τραυματισμός, η ζημιά στον εξοπλισμό και τις εγκαταστάσεις παραγωγής, είναι απαραίτητο να ληφθούν εποικοδομητικά μέτρα για τη διασφάλιση της συμμόρφωσης με την ασφάλεια σε περίπτωση πτώσης πίεσης. Τέτοια μέτρα είναι ιδιαίτερα απαραίτητα σε συστήματα με αιωρούμενα φορτία και σε ανυψωτικά μηχανήματα.

Εάν ο πνευματικός ενεργοποιητής ελέγχεται μέσω πνευματικών βαλβίδων τριών θέσεων, στις οποίες όλες οι έξοδοι συνδέονται με την εξάτμιση στην ουδέτερη θέση, ή συνεχίζει να λειτουργεί μετά την απελευθέρωση της πίεσης στο πνευματικό σύστημα, ένα ξαφνικό τράνταγμα του στοιχείου εργασίας από τη θέση του και στη συνέχεια είναι δυνατή η κίνησή του με υπερβολικά υψηλή ταχύτητα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι εφαρμόζεται υψηλή πίεση στη μία κοιλότητα του κυλίνδρου, ενώ δεν υπάρχει πίεση στην άλλη κοιλότητα και δεν υπάρχει αντίθεση στην κίνηση του εμβόλου, η οποία συνήθως συμβαίνει όταν ο αέρας μετατοπίζεται από την κοιλότητα. του πνευματικού κυλίνδρου. Σε αυτές τις περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα κατά των ξαφνικών τραντάγματα - για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας συσκευές για ομαλή παροχή αέρα.

Όλοι οι τύποι φορτίων στη ράβδο του εμβόλου πρέπει να εφαρμόζονται μόνο αξονικά. Τα αναπόφευκτα πλευρικά φορτία που εφαρμόζονται στο άκρο της ράβδου δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις επιτρεπόμενες τιμές για κάθε τύπο πνευματικού κυλίνδρου. Δεν συνιστάται η χρήση του πνευματικού κυλίνδρου ως αμορτισέρ.

Εάν υπάρχει αποσβεστήρας αέρα στον πνευματικό κύλινδρο, μπορεί να λειτουργήσει μόνο εάν η ράβδος του εμβόλου φτάσει στην τελική της θέση. Επομένως, εάν το μήκος διαδρομής του εμβόλου καθορίζεται από τυχόν εξωτερικά στοπ, πρέπει να διασφαλιστεί ότι η απόσβεση πραγματοποιείται πραγματικά.

Εάν ο πνευματικός κύλινδρος πρόκειται να λειτουργήσει με τη βαλβίδα του αποσβεστήρα αέρα πλήρως ανοιχτή, πρέπει να επιλεγεί ο τύπος κυλίνδρου που είναι εφοδιασμένος με ελαστικό αποσβεστήρα. Δεν συνιστάται η λειτουργία του ενεργοποιητή με τη βίδα ρύθμισης του αποσβεστήρα πλήρως βιδωμένη, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει ζημιά στη τσιμούχα του κυλίνδρου.

Πριν σφίξετε τη σύνδεση με σπείρωμα στο άκρο του στελέχους, πρέπει να τη φέρετε στην πλήρη εσοχή. Το στέλεχος δεν πρέπει να περιστρέφεται όταν σφίγγεται.

Κατά το σέρβις του εξοπλισμού, πρέπει πρώτα από όλα να βεβαιωθείτε ότι δεν θα πέσουν μεταφερόμενα αντικείμενα ή αντικείμενα εξοπλισμού που βρίσκονται σε ανυψωμένη ή ασταθή θέση ως αποτέλεσμα διακοπής ρεύματος. Μόνο τότε μπορείτε να απενεργοποιήσετε την ηλεκτρική και πνευματική παροχή ρεύματος, φροντίζοντας να εκτονωθεί πλήρως η πίεση στο σύστημα.

1. Ιδιότητες του αέρα

Ο πεπιεσμένος αέρας, που είναι ένα μείγμα αζώτου και οξυγόνου (περίπου 78% και 21% κατ' όγκο, αντίστοιχα) και άλλων αερίων που περιέχονται σε μικρές ποσότητες (αργό, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.), καθώς και ζεύγος νερού.

Οι κύριες και πιο κοινές παράμετροι του πεπιεσμένου αέρα είναι η θερμοκρασία, η πίεση και ο ειδικός όγκος (ή πυκνότητα).

Πίεση είναι η δύναμη που δρα κανονικά στην επιφάνεια του σώματος και ανά μονάδα επιφάνειας αυτής της επιφάνειας.

Η ατμόσφαιρα της Γης στην επιφάνειά της αναπτύσσει πίεση σε μια φυσική ατμόσφαιρα. Η πίεση που μετράται πέραν της ατμοσφαιρικής πίεσης ονομάζεται μανόμετρο ή μετρητής και υποδεικνύεται στα τεχνικά χαρακτηριστικά των πνευματικών συσκευών.

Η συνολική πίεση είναι ίση με το άθροισμα της περίσσειας και της ατμοσφαιρικής πίεσης:

Η συνολική πίεση του αερίου είναι ανάλογη της απόλυτης θερμοκρασίας του Τ και συγκέντρωση μορίωνn , που μπορεί να οριστεί ως σχέση.

όπου Ν - τον αριθμό των μορίων στο δοχείο. V - τον όγκο του σκάφους.

Πίεση R αέριο ισούται με:

Ο συντελεστής αναλογικότητας είναι η σταθερά Boltzmann ίση με:

Συχνότερα γνωστός τόμος V το δοχείο και τη μάζα m του αέρα που περιέχεται σε αυτό. Με την υπόθεση ότι ο αέρας είναι ιδανικό αέριο (δεν υπάρχει διαμοριακή αλληλεπίδραση), η πίεση R μέσα στο δοχείο μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο Clapeyron:

όπου R - καθολική σταθερά αερίου (για αέραR = 287 J / kg K), που ισούται με την εξωτερική εργασία που εκτελείται υπό σταθερή πίεση από ένα κιλό αέρα όταν θερμαίνεται κατά 1 βαθμό. Τ -θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin (απόλυτη θερμοκρασία).

Θερμοκρασία Μηδέν Κελσίου στη Φυσική

Εάν η συγκέντρωση αερίου σε ένα δοχείο είναι μηδέν, τότε η συνολική πίεση σε ένα τέτοιο δοχείο είναι επίσης μηδέν. Μπορούμε να υποθέσουμε ότι στην επιφάνεια της Γης, το σκάφος έχει κάποια δυναμική ενέργεια, αφού όλος ο αέρας που το περιβάλλει είναι υπό ατμοσφαιρική πίεση και, εισερχόμενος στο σκάφος, μπορεί να κάνει δουλειά.

Έτσι λειτουργούν πολλές συσκευές κενού, όπως μονάδες κενού, βεντούζες κ.λπ. Αυτές οι συσκευές λέγεται ότι λειτουργούν υπό κενό.

Το δοχείο θα έχει επίσης δυναμική ενέργεια εάν η πίεση του αερίου στο εσωτερικό του είναι μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική πίεση (δηλ.Π και > 0). Εδώ το αέριο μπορεί επίσης να κάνει δουλειά, αλλά ήδη όταν φεύγει από το δοχείο στην ατμόσφαιρα, δηλ. για να ενεργοποιήσετε τις συσκευές άντλησης.

Δεδομένου ότι οι περισσότερες συσκευές βιομηχανικού ηλεκτροπνευματικού αυτοματισμού λειτουργούν για έγχυση και η κύρια πίεση είναι σημαντικά υψηλότερη από την ατμοσφαιρική, είναι βολικό να χρησιμοποιείται υπερβολική πίεση κατά τον υπολογισμό των δυνάμεων. Η πλήρης πίεση χρησιμοποιείται στους θερμοδυναμικούς υπολογισμούς.

Στο σύστημα SI, η μονάδα μέτρησης της πίεσης είναι το pascal (Pa). Το Pascal είναι ίσο με την πίεση που προκαλείται από μια δύναμη 1 N (newton), ομοιόμορφα κατανεμημένη σε μια επιφάνεια κάθετη προς αυτήν με εμβαδόν 1 m 2 (I Pa = 1 N / m 2).

Οι σχέσεις μεταξύ των μονάδων πίεσης φαίνονται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2. Σχέση μεταξύ μονάδων πίεσης

Μονάδες	kgf / cm 2	Μπαρ	Pa	p si	mmHg.
1 kgf / cm 2		0,98	9,81 10 -4	14,22	735,6
1 μπαρ	1,02		10 5	14,5	750,3
1 Pa	1.02 10 -5	10 -5		1,45 10 -4	7,5 10 -3
1 p si (lbf / τετραγωνικά in)	0,07	0.07	6,9 10 -3		51,71
1 mm Hg	1,36 10 -4	133,3 10 -3	133,3	19,34 10 -3
Στήλη νερού 1 mm	10 -4	9,81 10 -5	9,81	1,42 10 -3	7,36 10 -2

2. Βασικοί θερμοδυναμικοί νόμοι

Σε πολλές περιπτώσεις, οι εξισώσεις κατάστασης για ιδανικά αέρια στον πνευματικό αυτοματισμό μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επαρκή ακρίβεια για πραγματικά αέρια.

Boyle το 1662 στην Αγγλία, και στη συνέχεια ανεξάρτητα από αυτόν από τον Mariotte το 1676 στη Γαλλία, διαπιστώθηκε ότι εάν το αέριο καταλάμβανε έναν ορισμένο αρχικό όγκοV 0 και είχε πίεση σ περίπου ,τότεμετά από συμπίεση σε όγκοV 1 την πίεση του Π 1 , υπό την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία του αερίου δεν αλλάζει (ισόθερμη διεργασία), θα αυξηθεί σε μια τιμή στην οποία το γινόμενο του αρχικού όγκου και πίεσης θα είναι ίσο με το γινόμενο του τελικού όγκου και πίεσης (Εικόνα 1, α).

Ο Γάλλος επιστήμονας J. Charles το 1787 διαπίστωσε ότι εάν το αέριο καταλαμβάνει σταθερό όγκο (ισοχωρική διαδικασία), τότε με αύξηση ή μείωση της αρχικής θερμοκρασίας του αερίου εντός ενός σταθερού όγκου, η αρχική πίεση, αντίστοιχα, θα αυξηθεί ή θα μειωθεί. σε αναλογία με τη μεταβολή της θερμοκρασίας (Εικόνα 1, β):

όπου

Σε σταθερή πίεση (ισοβαρική διαδικασία), η θέρμανση ή η ψύξη του αρχικού όγκου του αερίου οδηγεί, αντίστοιχα, σε αύξηση ή μείωση του όγκου σε αναλογία με τη μεταβολή της θερμοκρασίας σε βαθμούς Kelvin:

Αυτό καθιερώθηκε από τον J. Gay-Lussac το 1802.

Σε μια αδιαβατική διαδικασία, δεν υπάρχει μεταφορά θερμότητας μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος. Κατά προσέγγιση, μια διαδικασία σε ένα μη θερμικά μονωμένο σύστημα μπορεί να θεωρηθεί αδιαβατική εάν εκτελείται τόσο γρήγορα ώστε η ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος πρακτικά δεν έχει χρόνο να πραγματοποιηθεί. Η αδιαβατική διαδικασία περιγράφεται από την εξίσωση

όπου κ είναι ο αδιαβατικός δείκτης ίσος με τον λόγο της θερμοχωρητικότητας του αερίου σε σταθερή πίεση R στη θερμοχωρητικότητα του αερίου σε σταθερό όγκο V .

Οι ισοθερμικές, ισοβαρικές, ισοχωρικές και αδιαβατικές διεργασίες είναι ειδικές περιπτώσεις πολυτροπικής διεργασίας (από τα ελληνικά. Ποικιλόμορφη). Αυτή η διαδικασία περιγράφεται από την εξίσωση

όπου n - πολυτροπικός εκθέτης: στοn = κ - η διαδικασία είναι πολυτροπική. στοn =0 -

ισοβαρική διαδικασία; στοn = 1-ισόθερμο; στοn = ±; -Ισοχωρικό.

3. Συμπιεσμένος αέρας που διαφεύγει από την τρύπα

1

Οι κύριες σχέσεις που απαιτούνται για την περιγραφή της λειτουργίας των πνευματικών συσκευών είναι οι σχέσεις που περιγράφουν τους νόμους της κίνησης του αέρα. Υποτίθεται ότι ο αέρας είναι ιδανικό υγρό, δηλ. ένα τέτοιο υγρό στο οποίο τα σωματίδια αναμιγνύονται μεταξύ τους χωρίς τριβή. Ας υποθέσουμε ότι η κίνηση είναι σταθερή και οι ιδιότητες του υγρού σε ένα δεδομένο τμήμα παραμένουν σταθερές, δηλ. η πίεση και η θερμοκρασία δεν αλλάζουν. Ας υποδηλώσουμε μεντο , Π , σολ , ? , z , αντίστοιχα, η ταχύτητα του ρευστού, η πίεση, η επιτάχυνση της βαρύτητας, η πυκνότητα του ρευστού και το ύψος πάνω από το επίπεδο αναφοράς. Η εξίσωση Bernoulli σε διαφορική μορφή, που εκφράζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, γράφεται με τη μορφή:

Η ολοκλήρωση αυτής της εξίσωσης δίνει μια έκφραση για τον νόμο της κίνησης του ρευστού:

Το μέγεθος Ν - σταθερά ολοκλήρωσης, είναι πλήρης

το κεφάλι που αναπτύχθηκε από το κινούμενο υγρό. Είναι ίσο με το άθροισμα των κεφαλών υψηλής ταχύτητας, πιεζομετρικής και γεωμετρικής. Δεδομένης της χαμηλής πυκνότητας αέρα, η τιμήz συνήθως παραμελείται. Να γιατί.

Τυπικά υδραυλικές απώλειες Η 12 λαμβάνονται ανάλογα με τη μεταβολή της κινητικής ενέργειας, δηλ.

όπου η αξία ? ονομάζεται συντελεστής υδραυλικής απώλειας. με είναι η μέση ταχύτητα στο τμήμα ροής.

Εικόνα 2

Η τιμή ονομάζεται λόγος ταχύτητας.

Στην προκύπτουσα έκφραση για την πυκνότητα του αέρα στη διατομή της οπής με μια περιοχήφά λαμβάνεται η πυκνότητα στο μέσο όπου συμβαίνει η εκροή.

Στην πραγματικότητα, η πυκνότητα του αέρα σε αυτό το τμήμα είναι διαφορετική. Η ευθυγράμμιση της πυκνότητας του αέρα στον πίδακα με την πυκνότητα του αέρα περιβάλλοντος γίνεται στο τμήμα Β-Β, που βρίσκεται σε κάποια απόσταση από την οπή. Σε αυτή την περίπτωση, η περιοχή διατομής του B-B είναι μικρότερη από την περιοχή της οπήςφά ... Ο λόγος του συμπιεσμένου τμήματος προς τον υπολογισμένο ονομάζεται λόγος συμπίεσης του πίδακα. Το γινόμενο του λόγου συμπίεσης με το λόγο ταχύτητας ονομάζεται λόγοςδαπάνη ? ... Έτσι, για να βελτιώσετε τον τύπο για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροήςG m αντί ? Ακολουθεί το σχήμα 3

να εισαγάγει ? .

Ο ρυθμός ροής (Εικόνα 3) έχει μέγιστη τιμή στο

Αδιαβατικός εκθέτηςκ για τον αέρα είναι 1,4, επομένως, ? cr = 0,528.

Στιγμή ισότητας ? =? cr αντιστοιχεί στην ταχύτητα ροής του αέρα ίση με την ταχύτητα του ήχου στο κανάλι αντίστασης στραγγαλισμού. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι αν η πίεση μειωθεί περαιτέρω σελ 2 , μετά την κατανάλωσηG m -Πίεση στην κοιλότητα μέχρι την οπή παροχής. R Εγώ -1 -Πίεση στην κοιλότητα πίσω από το άνοιγμα εισόδου.σολ cr - την κρίσιμη τιμή του ρυθμού ροής μάζας, που προσδιορίζεται από τον τύπο

όπου δ - διάμετρος του ανοίγματος εισόδου.

Το μέγιστο σφάλμα με αυτόν τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής είναι 3,4%.

Βιβλιογραφία

1. Ηλεκτρο-πνευμοαυτόματα σε διαδικασίες παραγωγής: Εγχειρίδιο; επιμέλεια E.V. Ο Πάσκοφ. - 2η έκδοση, αναθεωρημένη και μεγέθυνση. - Sevastopol: εκδοτικός οίκος SevNTU, 2003.-496s., Ill.

2. Υπολογισμός πνευματικών ηλεκτροκινητήρων: Ένας οδηγός αναφοράς. E.V. Hertz, G.V. Kreinin. - Μόσχα: "Μηχανολόγων Μηχανικών", 1975. -274s.

Ο θόρυβος από την ανομοιογένεια ροής (Hz) είναι διακριτός και το φάσμα συνήθως περιέχει πολλά συστατικά (αρμονικές):

f = m (nz / 60), (16)

όπου t είναι ο αριθμός της συνιστώσας (t = 1, 2, 3, ...); n είναι η ταχύτητα περιστροφής, σ.α.λ. z είναι ο αριθμός των λεπίδων τροχών.

Η καταπολέμηση του θορύβου από την ανομοιομορφία της ροής πραγματοποιείται προς την κατεύθυνση της βελτίωσης των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών των μηχανών.

Στα φάσματα των στροβιλομηχανών θορύβου, για παράδειγμα ανεμιστήρες, μπορούν να διακριθούν διάφορες περιοχές (Εικ. 44, α):

Ρύζι. 44. Φάσματα θορύβου πηγών αεροδυναμικής προέλευσης:

ένας ανεμιστήρας; β - κινητήρας μοτοσικλέτας. γ - εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοστροβίλου. 1, 2 - θόρυβος εξάτμισης και εισαγωγής. 3 - θόρυβος που μεταδίδεται από τη δομή. 4 - θόρυβος κατά τη μίζα του κινητήρα

1) εύρος συχνοτήτων μηχανικού θορύβου (I), πολλαπλάσια των στροφών / s.

2) η περιοχή του θορύβου από την ανομοιογένεια ροής (II με f1, f2, f, κ.λπ.)

3) περιοχή θορύβου δίνης (III).

Η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου ανεμιστήρα (dB) εξαρτάται από τη συνολική πίεση H (kgf / m2) και την απόδοση του ανεμιστήρα Q (m3 / s), καθώς και από το κριτήριο θορύβου m, που χαρακτηρίζει τη στάθμη θορύβου αυτού του τύπου ανεμιστήρων (m = 35-7-50 dB) :

LP = τ + 25 lgH + 10lgQ.

Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, οι κύριες πηγές θορύβου είναι ο θόρυβος των καυσαερίων και του συστήματος εισαγωγής, καθώς και ο θόρυβος που εκπέμπεται από το σώμα του κινητήρα.

Η εξάτμιση του κινητήρα παράγει τον περισσότερο θόρυβο, η ένταση και το φάσμα του οποίου εξαρτάται από τον αριθμό των εκπομπών ανά δευτερόλεπτο, τη διάρκεια της εξάτμισης, τη σχεδίαση του συστήματος εξάτμισης και την ισχύ του κινητήρα. Ο θόρυβος εισαγωγής και ο θόρυβος που μεταδίδεται από τη δομή είναι χαμηλότερης έντασης από τον θόρυβο των καυσαερίων (Εικ. 44, β).

Τα φάσματα θορύβου κινητήρα περιέχουν σημαντικό αριθμό διακριτών στοιχείων που είναι πολλαπλάσια της συχνότητας f, η οποία είναι ίση με τον αριθμό των εκπομπών ανά δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα, για έναν δίχρονο κινητήρα fi = σε \ 60, για έναν τετράχρονο κινητήρα fi = σε (2 * 60) (i είναι ο αριθμός των κυλίνδρων, n είναι η ταχύτητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα, σ.α.λ.).

Συμπιεστές, φυσητήρες, πνευματικοί κινητήρες και άλλα παρόμοια μηχανήματα χαρακτηρίζονται από έντονο αεροδυναμικό θόρυβο.

Οι πηγές θορύβου για τις μονάδες συμπιεστή είναι αεραγωγοί αναρρόφησης και εξαγωγής (για εκκένωση αέρα), περιβλήματα συμπιεστών, τοιχώματα αεραγωγών που διέρχονται από τις εγκαταστάσεις και διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα.

Ανάλογα με το σχεδιασμό του συμπιεστή, το φάσμα θορύβου του είναι διαφορετικό. Έτσι, ο θόρυβος των παλινδρομικών συμπιεστών είναι χαμηλής συχνότητας, λόγω του ρυθμού συμπίεσης ανά δευτερόλεπτο. Ο θόρυβος των στροβιλοσυμπιεστών, αντίθετα, είναι υψηλής συχνότητας, ο οποίος σχετίζεται με τη φύση του παραγόμενου θορύβου (θόρυβος δίνης και θόρυβος από ανομοιογένεια ροής).

Επί του παρόντος, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλων (GTU) χρησιμοποιούνται ευρέως. Από τη φύση του, ο θόρυβος σε μια μονάδα αεριοστροβίλου χωρίζεται σε θόρυβο αεροδυναμικής (αεριοδυναμικής) και μηχανικής προέλευσης και ο αεροδυναμικός θόρυβος που εκπέμπεται από την οδό εισαγωγής του εργοστασίου αεριοστροβίλου έχει τη μεγαλύτερη σημασία. Η κύρια πηγή αυτού του θορύβου είναι ο συμπιεστής, κατά τον οποίο τα συνολικά επίπεδα θορύβου φτάνουν τα 135-145 dB. Το φάσμα θορύβου αναρρόφησης (Εικ. 44, γ) κυριαρχείται από διακριτά εξαρτήματα υψηλής συχνότητας. Η θεμελιώδης συχνότητα του πρώτου από αυτά καθορίζεται από τον τύπο (16).

Ο αεροδυναμικός θόρυβος στην πηγή του αεριοστροβίλου μπορεί να μειωθεί με: αύξηση του κενού μεταξύ των καταρράξεων των πτερυγίων. επιλογή της βέλτιστης αναλογίας του αριθμού των πτερυγίων οδηγών και ρότορα. αναβάθμιση της διαδρομής ροής συμπιεστών και στροβίλων κ.λπ.

Ο θόρυβος μηχανικής προέλευσης (δονήσεις του συστήματος ρότορες, ρουλεμάν, στοιχεία κιβωτίου ταχυτήτων, κ.λπ.), ο οποίος είναι διαδεδομένος στο μηχανοστάσιο, μπορεί να μετριαστεί με τη λήψη των μέτρων που αναφέρθηκαν παραπάνω για τον μηχανικό θόρυβο.

Όταν περιστρέφονται σώματα, για παράδειγμα οι έλικες ενός αεροπλάνου, εμφανίζεται ο λεγόμενος θόρυβος περιστροφής. Σχηματίζεται λόγω του γεγονότος ότι το σώμα παράγει περιοδικά παλμούς πίεσης σε κάθε σημείο του μέσου, που γίνονται αντιληπτοί ως θόρυβος.

Η κύρια συχνότητα του θορύβου περιστροφής του ρότορα με πτερύγια z, nppi της ταχύτητας περιστροφής n (rpm) καθορίζεται από τον τύπο (16). Οι συχνότητες των υπόλοιπων αρμονικών είναι πολλαπλάσια αυτής της θεμελιώδους συχνότητας, δηλαδή f2 = 22; f3 = 3f1 κ.λπ.

Η ηχητική ισχύς του περιστρεφόμενου θορύβου εξαρτάται επίσης από την περιφερειακή ταχύτητα.

Σε διάφορες στροβιλομηχανές (ανεμιστήρες, συμπιεστές, κ.λπ.), ο θόρυβος περιστροφής είναι πολύ χαμηλότερος σε ένταση από τον θόρυβο στροβιλισμού και τον θόρυβο από ανομοιογένεια, και επομένως μπορεί να μην λαμβάνεται υπόψη.

Μία από τις πιο ισχυρές πηγές θορύβου είναι ένας ελεύθερος πίδακας (βλ. Εικ. 43, γ). Ο θόρυβος του πίδακα δημιουργείται ως αποτέλεσμα τυρβώδους ανάμειξης σωματιδίων αέρα ή αερίου με υψηλή ταχύτητα ροής, με σωματίδια του περιβάλλοντος αέρα, η ταχύτητα του οποίου είναι μικρότερη. Αυτοί οι θόρυβοι κυριαρχούν κατά τη λειτουργία κινητήρων αεριωθουμένων, όταν απελευθερώνεται πεπιεσμένος αέρας ή ατμός στην ατμόσφαιρα.

Η ηχητική ισχύς του πίδακα (W) εξαρτάται κυρίως από την ταχύτητα εκροής vc, καθώς και από τη διάμετρο της οπής (στόμιο) Dc και την πυκνότητα του αέρα ή των αερίων p:

όπου k είναι ο συντελεστής ομοιότητας.

Η μείωση του θορύβου πίδακα σε μια πηγή είναι πρόκληση. Με τη μείωση της κλίσης της ταχύτητας στον πίδακα, η οποία γίνεται, ειδικότερα, σε κινητήρες αεροσκαφών παράκαμψης, επιτυγχάνεται μείωση θορύβου 5 dB.

Η εγκατάσταση διαφόρων ακροφυσίων στην έξοδο του ακροφυσίου, η δράση των οποίων βασίζεται στη μετατροπή του φάσματος θορύβου (μεταφορά του φάσματος στην περιοχή υψηλής συχνότητας και ακόμη και στον υπέρηχο), μειώνει τον θόρυβο κατά 8-12 dB. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι τέτοια ακροφύσια μπορούν να υποβαθμίσουν την απόδοση του πίδακα λόγω της υψηλής αντίστασης.

Σε ρεύματα που κινούνται με υπερηχητική ταχύτητα, εμφανίζεται αεροδυναμικός θόρυβος λόγω της εμφάνισης κρουστικών κυμάτων (shock waves). Όταν ένα σώμα κινείται με υπερηχητική ταχύτητα, εμφανίζεται το φαινόμενο της ηχητικής έκρηξης ή της ποπ, για παράδειγμα, όταν πετάμε υπερηχητικά αεροσκάφη. Όταν το αέριο διαφεύγει στην ατμόσφαιρα με υπερηχητική ταχύτητα, εμφανίζονται διακυμάνσεις στα άλματα με την εμφάνιση αιχμηρού διακριτού θορύβου.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα μέτρα για την άμβλυνση του αεροδυναμικού θορύβου στην πηγή είναι ανεπαρκή, επομένως πρόσθετα, και συχνά η κύρια μείωση θορύβου επιτυγχάνεται με ηχομόνωση της πηγής και εγκατάσταση σιγαστήρα.

Στις αντλίες, η πηγή του θορύβου είναι η σπηλαίωση υγρού, η οποία συμβαίνει στην επιφάνεια των πτερυγίων σε υψηλές περιφερειακές ταχύτητες και ανεπαρκή πίεση αναρρόφησης.

Τα μέτρα για την καταπολέμηση του θορύβου σπηλαίωσης είναι η βελτίωση των υδροδυναμικών χαρακτηριστικών των αντλιών και η επιλογή των βέλτιστων τρόπων λειτουργίας τους.

Ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος. Ο ηλεκτρομαγνητικός θόρυβος εμφανίζεται σε ηλεκτρικές μηχανές και εξοπλισμό. Ο λόγος για αυτόν τον θόρυβο είναι κυρίως η αλληλεπίδραση σιδηρομαγνητικών μαζών υπό την επίδραση των μεταβλητών μαγνητικών πεδίων του χρόνου και του χώρου, καθώς και οι αμφιλεγόμενες δυνάμεις που προκαλούνται από την αλληλεπίδραση των μαγνητικών πεδίων που δημιουργούνται από τα ρεύματα.

Η μείωση του ηλεκτρομαγνητικού θορύβου πραγματοποιείται με αλλαγές σχεδίασης σε ηλεκτρικές μηχανές, για παράδειγμα, με την κατασκευή λοξοτμημένων σχισμών του οπλισμού του ρότορα. Στους μετασχηματιστές, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια πιο πυκνή συμπίεση συσκευασιών, χρησιμοποιήστε υλικά απόσβεσης.

Κατά τη λειτουργία των ηλεκτρικών μηχανών, εμφανίζεται επίσης αεροδυναμικός θόρυβος (ως αποτέλεσμα της περιστροφής του ρότορα σε περιβάλλον αερίου και της κίνησης του αέρα που ρέει μέσα στο μηχάνημα) και μηχανικός θόρυβος που προκαλείται από κραδασμούς του μηχανήματος λόγω της ανισορροπίας του ρότορα, καθώς και από ρουλεμάν και επαφή βούρτσας. Ένα καλό τύλιγμα των βουρτσών μπορεί να μειώσει τον θόρυβο κατά 8-10 dB.

Αλλαγή της κατευθυντικότητας εκπομπής θορύβου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο δείκτης κατευθυντικότητας (PN) φτάνει τα 10-15 dB, κάτι που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό εγκαταστάσεων με κατευθυντική ακτινοβολία, προσανατολίζοντας κατάλληλα αυτές τις εγκαταστάσεις σε σχέση με τους χώρους εργασίας. Για παράδειγμα, η εξαγωγή πεπιεσμένου αέρα, το άνοιγμα του άξονα εισαγωγής αέρα μιας εγκατάστασης εξαερισμού ή συμπιεστή θα πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε ο μέγιστος ακτινοβολούμενος θόρυβος να κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από τον χώρο εργασίας ή από ένα κτίριο κατοικιών.

Ορθολογική διάταξη επιχειρήσεων και εργαστηρίων, ακουστική επεξεργασία χώρων. Όπως φαίνεται από την έκφραση (12), ο θόρυβος στο χώρο εργασίας μπορεί να μειωθεί αυξάνοντας την περιοχή S, κάτι που μπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας την απόσταση από την πηγή θορύβου στο σημείο σχεδιασμού.

Η εκροή υγρού μέσω της οπής μπορεί να συμβεί σε σταθερή και μεταβλητή κεφαλή. Εάν η εκροή υγρού μέσω μιας οπής συμβεί στην ατμόσφαιρα ή σε άλλο αέριο μέσο, τότε μια τέτοια τρύπα ονομάζεται δεν πλημμύρισε... Εάν η εκροή πάει κάτω από το επίπεδο, και όχι στην ατμόσφαιρα - πλημμύρισε.

Όταν ένας πίδακας εκβάλλει στην ατμόσφαιρα από μια μικρή τρύπα σε ένα λεπτό τοίχωμα, το σχήμα του πίδακα αλλάζει κατά μήκος του, που ονομάζεται αναστροφή τζετ ... Το φαινόμενο αυτό οφείλεται κυρίως στη δράση των δυνάμεων επιφανειακής τάσης στα ρέοντα καμπυλόγραμμα ρεύματα και σε διάφορες συνθήκες συμπίεσης κατά μήκος της περιμέτρου της οπής. Η αναστροφή είναι πιο έντονη όταν ρέει έξω από μη κυκλικές τρύπες.

Σχήμα - Αναστροφή αεριωθουμένων

Ας εξετάσουμε την εκροή υγρού μέσω μιας οπής σε ένα λεπτό τοίχωμα με σταθερή πίεση. Τρύπα σε λεπτό τοίχωμα είναι μια τρύπα της οποίας η διάμετρος είναι τουλάχιστον 3 φορές το πάχος του τοιχώματος, δηλ. ρε o> 3δ.

Όταν το υγρό ρέει έξω μέσα από μια τρύπα σε ένα λεπτό τοίχωμα σε κάποια απόσταση από τον τοίχο ( μεγάλο = ρε o), ο πίδακας συμπιέζεται. Η ελεύθερη περιοχή του πίδακα θα είναι μικρότερη από την περιοχή της τρύπας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υγρά σωματίδια που εισέρχονται στην τρύπα έχουν ταχύτητες διαφορετικών κατευθύνσεων.

Ο πίδακας ξεφεύγει από τον τοίχο στην άκρη της οπής και στη συνέχεια συμπιέζεται κάπως. Ο πίδακας παίρνει κυλινδρικό σχήμα σε απόσταση ίση με περίπου μία διάμετρο οπής. Η συμπίεση του πίδακα οφείλεται στην ανάγκη για μια ομαλή μετάβαση από διάφορες κατευθύνσεις κίνησης ρευστού στη δεξαμενή, συμπεριλαμβανομένης της ακτινικής κίνησης κατά μήκος του τοίχου, στην αξονική κίνηση του πίδακα.

ένα- στην ατμόσφαιρα σι- κάτω από τη στάθμη του υγρού

Εικόνα - Η εκροή υγρού μέσα από μια τρύπα σε ένα λεπτό τοίχωμα

Η συμπίεση του πίδακα χαρακτηρίζεται από την αναλογία συμπίεσης - την αναλογία της περιοχής διατομής του πίδακα στη θέση της μεγαλύτερης συμπίεσης προς τη διατομή της οπής.

όπου μικρό czh είναι η περιοχή της ελεύθερης διατομής του πίδακα. μικρό- περιοχή τρύπας.

Ο λόγος συμπίεσης e προσδιορίζεται εμπειρικά και για στρογγυλές οπές είναι 0,64.

Το καθήκον του υπολογισμού της εκροής υγρών είναι ο προσδιορισμός της ταχύτητας και του ρυθμού ροής κατά την εκροή. Ο ρυθμός εκροής καθορίζεται από την εξίσωση Bernoulli. Για το σκοπό αυτό, γράφουμε την εξίσωση Bernoulli για ένα πραγματικό ρευστό για δύο ζωντανά τμήματα 1-1 και 2-2 σχεδιάζοντας το επίπεδο σύγκρισης διαμέσου του άξονα της οπής:

Στην ενότητα 1-1 γεωμετρική κεφαλή z 1 = H, και στην ενότητα 2-2 z 2 = 0. Το δοχείο είναι ανοιχτό, η εκροή μέσω της οπής γίνεται στο χώρο με ατμοσφαιρική πίεση, επομένως p 1 = Π 2 = Πένα. η ταχύτητα στη διατομή του δοχείου σε σύγκριση με την ταχύτητα στην οπή μπορεί να παραμεληθεί, δηλ. πάρτε w 1 = 0. ταχύτητα στο τμήμα 2-2 w 2 = w s.

Κάνοντας τις κατάλληλες αντικαταστάσεις και συντομογραφίες, παίρνουμε:

Όσον αφορά την απώλεια κεφαλής ηλέγονται τοπική αντίστασηκαι καθορίζονται από τον τύπο:

όπου ζ (ζήτα) είναι ο συντελεστής τοπικής αντίστασης (για είσοδο στο σωλήνα χωρίς στρογγυλεμένες άκρες ζ = 0,5, και με στρογγυλεμένες άκρες ζ = 0,1).

Ετσι:

από όπου τελικά παίρνουμε:

Η ποσότητα ονομάζεται συντελεστής ταχύτητας και συμβολίζεται με φ. Ο συντελεστής φ είναι ο λόγος της πραγματικής παροχής προς τη θεωρητική, που προσδιορίζεται εμπειρικά.

Έτσι, ο ρυθμός ροής του πραγματικού υγρού είναι:

Γνωρίζοντας τον ρυθμό ροής του υγρού, μπορείτε να προσδιορίσετε τον ρυθμό ροής του υγρού μέσα από την οπή:

Αντικαθιστώντας τις τιμές για την ταχύτητα και την αναλογία συμπίεσης παίρνουμε:

όπου e είναι ο λόγος συμπίεσης του πίδακα,

S - περιοχή οπών,

φ - συντελεστής ταχύτητας,

Το γινόμενο του λόγου συμπίεσης πίδακα με το λόγο ταχύτητας ονομάζεται ρυθμός ροής και συμβολίζεται με μ. Ως εκ τούτου:

Και η εξίσωση για τη ροή μέσα από την τρύπα παίρνει την τελική της μορφή:

Στην πράξη, είναι συχνά απαραίτητο να αντιμετωπιστεί η εκροή υγρού όχι στην ατμόσφαιρα ή στο αέριο μέσο, αλλά στον χώρο που είναι γεμάτος με αυτό το υγρό. Αυτό ονομάζεται εκροή κάτω από το επίπεδο ή πλημμυρισμένο στόμιο.

Όταν είναι κάτω από το επίπεδο, οι τύποι υπολογισμού για την ταχύτητα και το ρυθμό ροής παραμένουν οι ίδιοι, μόνο Hλαμβάνεται ως η διαφορά στα επίπεδα.

Όταν ρέει έξω μέσα από την οπή στο πλευρικό τοίχωμα, η κεφαλή δεν θα είναι η ίδια για όλα τα σημεία κατά μήκος της διατομής της οπής, στην περίπτωση αυτή ο ρυθμός ροής του υγρού μπορεί να προσδιοριστεί αθροίζοντας, δηλ. ενσωμάτωση στοιχειώδους κόστους σε ολόκληρο το τμήμα της οπής.

Όταν το υγρό ρέει έξω μέσα από ένα κοντό κυλινδρικό ακροφύσιο (ακροφύσια), εμφανίζεται μια πρόσθετη απώλεια ενέργειας, κυρίως λόγω της ξαφνικής διαστολής του πίδακα στο ακροφύσιο.

Εικόνα - Εκροή μέσω των ακροφυσίων

Επομένως, ο ρυθμός ροής του υγρού μέσω του σωλήνα διακλάδωσης είναι μικρότερος από τον ρυθμό εκροής του μέσω της οπής στο λεπτό τοίχωμα. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός ροής του υγρού που ρέει έξω μέσω του σωλήνα διακλάδωσης είναι μεγαλύτερος από ό,τι όταν ρέει έξω από την οπή. Δεδομένου ότι ο πίδακας, αφού εισέλθει στο ακροφύσιο, συμπιέζεται περίπου με τον ίδιο τρόπο όπως όταν ρέει μέσα από την οπή στο λεπτό τοίχωμα, και στη συνέχεια ο πίδακας διαστέλλεται σταδιακά στο μέγεθος της οπής και αφήνει το ακροφύσιο με ένα πλήρες τμήμα. Επομένως, ο λόγος συμπίεσης του πίδακα στην έξοδο από τον σωλήνα διακλάδωσης είναι e = 1, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση της τιμής του ρυθμού ροής μ και, κατά συνέπεια, του ρυθμού ροής υγρού.

Το εξωτερικό κυλινδρικό ακροφύσιο μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά με στρογγυλοποίηση της μπροστινής ακμής ή χρησιμοποιώντας μια κωνική είσοδο.

Σχήμα - Η εκροή υγρού μέσω των ακροφυσίων α - διογκούμενο κωνικό. β - κωνικό κωνικό. γ - κωνοειδής? d - εσωτερικό κυλινδρικό.

Κωνικά συγκλίνοντα και κωνοειδή ακροφύσια χρησιμοποιούνται όπου είναι απαραίτητο να ληφθεί ένας καλός συμπαγής πίδακας σχετικά μεγάλου μήκους με χαμηλές απώλειες ενέργειας (σε εύκαμπτους σωλήνες πίεσης, υδρομόνιτορς κ.λπ.). Τα κωνικά συγκλίνοντα ακροφύσια χρησιμοποιούνται για την αύξηση του ρυθμού ροής σε χαμηλές ταχύτητες εξόδου.