Opory przepływu powietrza przez elementy pneumatyczne

• Autorzy: Iwaszko J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano stosowane obecnie miary określające opory przepływu powietrza przez elementy pneumatyczne. Porównano cechy tych miar i przedstawiono metody doświadczalnego ich wyznaczania. Następnie rozpatrzono różne modele przepływowe elementów pneumatycznych: rurę, dyszę i układ dwóch dysz, wyprowadzone na podstawie założenia jednowymiarowego przepływu gazu w tych elementach. Modele te wykorzystano: * wyprowadzenia zależności między różnymi miarami oporów przepływu * zweryfikowania podawanych w literaturze wzorów określających przewodność dźwiękową C i krytyczny stosunek ciśnień b dla przewodów rurowych * sprecyzowania przyczyn trudności napotykanych przy wyznaczaniu wartosci C i b metodą opisaną w normie ISO 6358 Badania doświadczalne przeprowadzono oryginalną metodą, w której szeroki zakres zmienności stosunków ciśnień uzyskuje się dzięki użyciu zbiornika próżniowego, do którego powietrze napływa z otoczenia poprzez badany element. Badanymi elementami były kryzy, dysze, rury oraz typowe elementy pneumatycznych układów napędowych. Wyniki badań przedstawiono w postaci zależnosci funkcji pomocniczej od stosunku ciśnień: dla elementów typu wypływowego - ciśnienia w obszarze otaczającym wylot do ciśnienia statycznego przed elementem, zaś dla elementów typu przepływowego - cisnień statycznych za i przed elementem. Funkcja pomocnicza jest proporcjonalna do stosunku iloczynu strumienia masy i pierwiastka z temperatury bezwzglednej do statycznego cisnienia gazu przed elementem. Doświadczalnie stwierdzono, że w miarę obnizania stosunku ciśnień funkcja pomocnicza wykazuje wzrost dla wszystkich zbadanych elementów z wyjatkiem elementu o zbizno-rozbieżnym kanale przepływowym. Fakt ten wyjaśniono wpływem kontrakcji strugi. Zaproponowano nową definicję krytycznego (umownego) stosunku ciśnień. Jej użyteczność potwierdzono przez porównanie względnych charakterystyk przepływowych, a następnie współczynnika przepływu C(sub D) z wynikami obliczeń. Zaobserwowano, że ciśnienie statyczne powietrza w rurze za elementem badanym można obniżyć tylko do wartości, przy której w rurze występuje przepływ krytyczny.

EN

The characteristics and coefficients currently used for determing hydraulic loss in pneumatic components during compressible flows were described. On the assumption that the flow is one-dimensional, steady and frictional, several models of pneumatic components, such a pipe, nozzle and two nozzles connected in series were considered. The models were used to: * derive the relation between various flow rating parameters, * specify the reasons for the difficulty in determing the sonic conductance C and the critical pressure ratio b when using the method described in the ISO 6358 standard, * verify the currently used formulas describing the values of C and b for the pipes, * calculate the errors due to the difference between static air pressure and stagnation pressure. A new experimental method determing the values of C and b was developed. Small pressure ratios were achieved by means of the vacuum reservoir, to which the ambient air flows through the pneumatic component under test. The analyzed components were orifices, nozzles, pipes and typical pneumatic fluid power components. The results were presented as a function of parameter versus presure ratio. This parameter was defined as the ratio of the product of air mass flow and the root of the absolute upstream air temperature to upstream static pressure. Experiments proved that the flow rate and the value of the function increases as the pressure ratio descreases for all investidated components except the one that has a convergent-divergent shape of the flow path. This difference in behaviour is connected with the fact that the flow is not one-dimensional. The usefulness of this idea was confirmed by comparing the calculated results with the flow curves and the coefficient of the discharge obtained experimentally.

Słowa kluczowe

PL

elementy pneumatyczne; przepływ powietrza

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 1999
• Tom: z. 177
• Strony: 3--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 61 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Iwaszko J.

• Instytut Mechaniki i Konstrukcji Politechniki Warszawskiej