Цоорсон хөнгөн цагаан хуудас нь агаарын урсгал болон даралт буурахад хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Цоолсон хөнгөн цагаан хуудас агааржуулалтын замыг хангаж чадах боловч задгай талбайн хувь нь агаарын урсгал эсвэл даралтын уналтын үзүүлэлт биш юм. Нүхний загвараас эхэлж, цул хүрээ, суурилуулах саад тотгорыг харгалзан үзсэний дараа нээгдэх нүхийг тооцоолж, дараа нь шаардлагатай урсгал дахь даралтын алдагдлыг үнэлнэ. Нүхний хэмжээ, зузаан эсвэл урсацын нөхцлөөс хамааран ижил хэмжээний нээлхийтэй хоёр хавтан нь өөр өөр байж болно.
TOP METAL-ийн агааржуулалтын хамгаалалт болон үйлдвэрлэсэн хавтангуудад зориулагдсан цоолсон хөнгөн цагаан хавтан хүрээ, техникийн үзүүлэлт нь шаардлагатай агаарын урсгал болон зөвшөөрөгдсөн даралтын уналттай хавтангийн зургийг холбох ёстой. Доорх тооцоолол нь бүтээгдэхүүний агаарын урсгалын туршилтын үр дүн эсвэл каталогийн стандарт хэмжээс биш, дизайныг унших таамаглалын жишээ юм.
Нээлттэй талбайг зөвхөн диаметрээр бус нүхний загвараар тооцоол
Шулуун ба 60 градусын шаталсан дугуй нүхийг харьцуул
Дугуй нүхтэй цоолсон хөнгөн цагаан хуудасны хувьд нүхний диаметр нь зөвхөн нэг оролт юм. Төвөөс төв хоорондын зай, мөн давирхай гэж нэрлэдэг ба нүхний зохион байгуулалт нь давтагдах загвараас хэр их металлыг арилгахыг тодорхойлдог.
Нүхний диаметрийг d, ижил нэгжээр илэрхийлсэн р нь төвөөс төв хүртэлх зайг тэмдэглэе. Энгийн цоолсон талбайн задгай талбайн хэсгийг φ гэж үзье. Шулуун эгнээний хувьд хэвтээ ба босоо налууг тэнцүү гэж үзнэ. 60 градусын шаталсан хэв маягийн хувьд гурвалжин хэлбэрийн хамгийн ойрын хөршийн тэгш хэмийг ашиглана.
5 мм-ийн төвүүд дээр 3 мм-ийн нүхнүүд таамаглаж байна
| Дугуй нүхний зохион байгуулалт | Нээлттэй талбайн фракц | Тооцоолсон хувь |
|---|---|---|
| Хоёр чиглэлд шулуун, тэнцүү төвүүд | φ = (π ÷ 4) × (d ÷ p)² | 28.27% |
| 60 градус шаталсан | φ = [π ÷ (2√3)] × (d ÷ p)² | 32.65% |
Хоёр жишээнд ижил диаметр, давирхайг ашигладаг боловч тэдгээрийн давтагдах эсүүд өөр өөр талбайтай байдаг. Дугуй нүхний талбайг тохирох эсийн талбайд хуваах нь ялгааг өгнө. Бутархайг 100-аар үржүүлж, хувиар илэрхийлнэ үү.
Загварын хувийг бэлэн самбараас тусад нь байлга
Эдгээр томьёо нь бүхэл бүтэн хуудсыг автоматаар биш харин ердийн нүхний талбарыг дүрсэлдэг. Тэдгээр нь хатуу зах, дотоод хоосон бүс, жигд бус хэв маяг, хил дээрх бүрэн бус эгнээ зэргийг тооцдоггүй. Дууссан нээлтийн талбайг нарийн тогтоох шаардлагатай үед хяналттай зураг, CAD геометр эсвэл бодит нүхний тоог ашиглана уу.
Тодорхойлох үед a цоолсон хөнгөн цагаан хавтан TOP METAL-аас нэг зураг дээр нүхний хэлбэр, давирхай, хэв маягийн чиглэл, зузаан, цул бүсийг тодорхойлно. Энэ нь агаарын урсгалын үнэлгээнд ашигласан геометрийг тодорхой болгож, хэв маягийн хувийг угсарсан хавтангийн нээлтийн хэсэг гэж үзэхээс зайлсхийдэг.
Загварын задгай талбайг суурилуулсан чөлөөт талбай болон хурд болгон хувиргах
Агаарын урсгалын замаас хатуу зах болон хаагдсан бүсүүдийг хас
Загварын фракцыг зөвхөн төлөвлөсөн агаарын урсгалд өртсөн цоолсон хэсэгт хэрэглэнэ. Хатуу хүрээ нь нүхгүй, харин хүрээ, давхцал эсвэл дотоод хаалт нь өөр тохиолдолд боломжтой нүхийг хааж болно. Геометрийн нээлхийн талбайг гадагшлуулах коэффициентээр тохируулсан урсгалын эквивалент талбайгаас ялгах.
Таамаглалыг авч үзье 500 × 500 мм хавтан хамт а Хажуу талдаа 25 мм хатуу ирмэг. Үлдсэн цоолсон талбай нь 450 × 450 мм байна. Дээрх 60 градусын шаталсан хэв маягийг ашиглан, цаашид саад болохгүй гэж үзвэл:
Ойролцоогоор нүхний талбай = 0.450 × 0.450 × 0.3265 ≈ 0.0661 м².
Гаднах самбарын талбайн 0.2500 м² талбайтай харьцуулахад нүхнүүд нь ойролцоогоор эзэлдэг 26.45%, 32.65% биш. Илүү их хувь нь цоолсон талбайг дүрсэлдэг; жижиг нь хуваагчдаа цул хүрээг оруулна.
Нүүрний хурдыг нүхээр дамжин өнгөрөх дундаж хурдаас ялгах
Эзлэхүүний урсгал Q нь мэдэгдэж байгаа үед заасан талбай дээрх дундаж хурд нь Q/A байна. Зөвхөн энэ жишээний хувьд л гэж бодъё 0.20 м³/с, тэнцүү байна 720 м³/цаг, тойрч гарах гоожихгүйгээр самбараар дамжин өнгөрдөг.
Өөр өөр талбайн тодорхойлолтууд нь ижил тооцоолсон урсгал дээр өөр өөр жишиг хурдыг өгдөг
| Талбайн суурь | Талбай | Q = 0.20 м³/с үед дундаж хурд |
|---|---|---|
| Гаднах самбарын нүүр | 0.2500 м² | 0.80 м/с |
| Нүхний хоорондох металлыг оруулаад цоолсон талбай | 0.2025 м² | 0.99 м/с |
| Ойролцоогоор нийт нүхний талбай | 0.0661 м² | 3.03 м/с |
Эдгээр хурдны хооронд зөрчилдөөн байхгүй: тэдгээрийн лавлагаа бүсүүд өөр өөр байдаг. Идэвхтэй нээлхий эсвэл сувгийн талбайг нүүрний хурдны суурь болгон ашигладаг даралтын алдагдлын тайланг тодорхойлолтыг нэгтгэхээс бусад тохиолдолд гадна талын самбарыг ашигласантай шууд харьцуулах боломжгүй.
Тооцоолол нь үечилсэн хэв маягийн ойролцооллыг ашигладаг бөгөөд салангид хилийн нүхний нөлөөллийг үл тоомсорлодог. Энэ нь мөн боломжтой нүхээр тогтвортой, шахагдах чадвар багатай урсгалыг урсгана гэж үздэг. Нүхний дундаж хурд нь орон нутгийн оргил хурд биш юм. Хамгийн гол нь, урсгалыг оролт болгон нийлүүлсэн; задгай талбайн тооцоо үүнийг урьдчилан таамаглаагүй.
Яагаад тэгш нээлттэй талбай нь даралтын тэнцүү уналтыг баталгаажуулдаггүй вэ?
Зузаан ба нүхний диаметрийн харьцаа ба урсгалын горимыг анхаарч үзээрэй
Тэнцүү нээлттэй талбай нь ижил урсац болон ил самбарын талбайг авч үзсэн ч урсгалын эсэргүүцлийг өвөрмөц байдлаар тодорхойлдоггүй. Хуудасны зузааныг нүхний диаметртэй харьцуулсан харьцаа, т/д, урсгалын горим зэрэг нь бас чухал юм. Нүхэнд орж, гарч буй агаар нь урсгалын чиглэл, хурдны өөрчлөлттэй тулгардаг бөгөөд үүнд салах, агшилт, урсгалын дагуу тэлэлт орно.
Жишээлбэл, 5 мм-ийн төв дээр 3 мм-ийн нүх, 10 мм-ийн төв дээр 6 мм-ийн нүхнүүд ижил d/p харьцаатай байна. Хэрэв хоёулаа ижил 60 градусын шаталсан байрлалыг ашигладаг бол тэдгээр нь ижил загвартай нээлттэй талбайтай болно. Хуудасны зузаан нь 1.5 мм байх боловч тэдгээрийн т/д харьцаа нь байна 0.50 болон 0.25, тус тус. Тэнцүү хувь нь ижил гарцын геометрийг гаргаж чадаагүй байна.
Ли, Дэвидсон, Пэн нарын 2024 оны судалгаагаар ламинар болон турбулент урсгал дахь дугуй цооролтоор даралтын алдагдлыг сүвэрхэг байдал, зузааныг анхаарч үзсэн. Үүний ач холбогдол нь геометр ба урсгалын горимыг хамтад нь авч үзэх ёстой. Зузаан хуудас нь илүү их даралтын алдагдал үүсгэдэг, эсвэл дугуй нүхний загвар нь гоёл чимэглэлийн загвар бүрт хамаатай гэсэн нийтлэг дүрмийг зөвтгөдөггүй. [1]
Бүх нийтийн даралтын алдагдлын коэффициентийг бүү ашигла
Даралтын алдагдлын коэффициент нь зөвхөн тодорхойлсон геометр, урсгалын горим, жишиг хурдтай л ашигтай байдаг. Урсгалын урд талын хурд дээр суурилсан коэффициентийг нүхээр дамжин өнгөрөх дундаж хурд дээр суурилсан коэффициенттэй сольж болохгүй. Мөн дугуй нүхний загварыг гоёл чимэглэлийн зүсэлт эсвэл нүхэнд баталгаажуулахгүйгээр хуваарилж болохгүй.
Хувилбаруудыг харьцуулахдаа ажлын цэг болон жишиг нөхцөлийг тогтмол байлга. Ижил ил гарсан талбайгаар ижил урсгалаар даралтын уналтыг асууж, үр дүн бүрийн ард нүхний геометр болон зузааныг шалгана уу. Эдгээр нөхцөлгүйгээр даралтын уналтын бага сурталчилсан тоо нь өөр туршилтыг тайлбарлаж болно.
Агааржуулах самбарыг сэнс ба системийн ажиллагааны цэгийн нэг хэсэг болгон авч үзье
Чөлөөт сэнсний үнэлгээ нь суурилуулсан агаарын урсгал биш юм
Сэнсний чөлөөт агаарын урсгалын үзүүлэлт нь цоолсон хавтанг суурилуулсны дараа урсгалыг тогтоодоггүй. Ашиглалтын цэг нь сэнсний даралтын урсгалын муруй нь системийн эсэргүүцлийн муруйтай таарч байгаа газар юм. Уг самбар нь шүүлтүүр, гарц болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамт эсэргүүцэлд хувь нэмэр оруулдаг. [2]
Тогтвортой ажиллаж байгаа салбар дээр тогтмол хурдтай сэнсний хувьд эсэргүүцэл нэмэгдэх нь ерөнхийдөө агаарын урсгалыг бууруулдаг. Зохицуулалттай систем нь одоогийн үйл ажиллагааны хүрээнд урсгалыг хадгалахын тулд сэнсний хурдыг өөрчилж болно. Аль ч нөхцөл байдлыг зөвхөн нүхний хувиар шийдэх боломжгүй.
Шаардлагатай урсгал дээр самбарын даралтын уналтыг уншина уу
Хэрэглээний шаардагдах урсгал болон самбарт зөвшөөрөгдсөн даралтын алдагдлаас эхэлнэ. Нэр дэвшигчдийн самбарыг ижил урсац, ил гарсан газар болон агаарын нөхцөлд харьцуул. Бага урсацаар хэмжсэн даралтын уналтын утга нь нэг самбар нь илүү сайн сонголт гэдгийг нотлох баримт биш юм.
Дараа нь шүүлтүүр, суваг болон бусад холбогдох бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хамт агаарын урсгалын бүрэн замын үнэлгээнд самбарыг оруулна. Даралтын тодорхойлолтыг сэнсний гүйцэтгэлийн өгөгдөлтэй нийцүүлэх; статик даралтын үзүүлэлт ба нийт даралтын алдагдлыг сольж болохгүй. Сэнс болон системийн муруй нь шаардлагатай урсгалтай эсвэл түүнээс дээш таарч байгаа эсэхийг шалгана уу. [2]
Хэрэв систем доголдсон бол ил гарсан хавтангийн талбай, нүхний байршил эсвэл сэнсний сонголтыг дахин үнэлж, дараа нь зассан зохицуулалтыг шалгана уу. Суурилуулалт нь агаарын урсгалыг хязгаарласан хэвээр байгаа эсвэл өөрчлөлт нь хөшүүн чанар, хамгаалалтыг алдагдуулдаг бол зөвхөн задгай талбайн хувийг нэмэгдүүлэх нь бүрэн шийдэл биш юм. Өмнөх 720 м³/ц жишээ нь таамагласан гүйцэтгэлийн утга биш харин таамагласан оролт хэвээр байна.
Хаалттай төслүүдийн хувьд TOP METAL’s электроник ба хаалтны хөнгөн цагаан шийдэл материал, хавтангийн геометр, өнгөлгөөний шаардлагуудын эхлэлийн цэгийг өгнө. Эдгээр сонголтыг тоног төхөөрөмжийн зохион бүтээгчийн агаарын урсгалын үнэлгээтэй уялдуулна уу: тохиромжтой хөнгөн цагаан бүрээс нь хөргөлтийн системийн бүрэн загварт ажиллах шаардлагатай хэвээр байна.
Дууссан угсралтад тохирсон агаарын урсгалын нотлох баримтыг шаардах
Геометр, жишиг хурд, туршилтын нөхцлийг тааруулах
Даралтын уналтын муруй нь түүний туршилтын загвар болон нөхцөл нь санал болгож буй суурилуулалттай холбоотой байж болох үед л утга учиртай болно. Жишээлбэл, Erdle-ийн нийтэлсэн агаарын алдагдлын зааварт нимгэн царигийн сорьцуудыг хавтанд перпендикуляр чиглүүлсэн жигд, эргэлдэх бус агаарын урсгалын дор тайлбарласан болно. Энэ нь гажуудсан эсвэл өнцөгт ойртох урсгал нь алдагдлыг өөрчилдөг гэдгийг анхааруулж байна. [3]
Тиймээс нүцгэн хуудасны үр дүнг хүрээ, шүүлтүүр, арын тор эсвэл өөр хандалтын урсгалын загвар бүхий угсралтын баталгаажуулсан үр дүн гэж харуулах ёсгүй. Тайланг зөвхөн нэг даралтын тоог гаргаж авахын тулд бус, юу туршиж үзсэнийг тогтооход ашиглаарай.
Самбарын даралтын алдагдлын өгөгдлийг харьцуулахын өмнө эвлэрэх нөхцөлүүд
| Нотлох баримт | Юу таарч, тайлбарлах ёстой |
|---|---|
| Сорьцын геометр | Нүхний хэлбэр, хэмжээ, давирхай, зохион байгуулалт, хуудасны зузаан ба хатуу бүсүүд |
| Талбай ба урсгалын суурь | Ил гарсан талбай, эзэлхүүний урсгал ба дурын хурдыг тооцоолоход ашигласан талбай |
| Агаарын нөхцөл | Температур, нягтрал эсвэл бусад заасан жишиг нөхцөл |
| Даралтын хэмжилт | Даралтын тодорхойлолт, хэмжилтийн байршил, нэгж, арга |
| Урсгал руу ойртох | Оролтын байдалд нөлөөлж буй урсгалын чиглэл, жигд байдал, ойролцоох бүрэлдэхүүн хэсгүүд |
| Ассемблей хамрах хүрээ | Ямар ч хүрээ, шүүлтүүр, торон болон болзошгүй тойрч гарах зам зэргийг багтаасан нүцгэн хуудас эсвэл бэлэн самбар |
Энэ харьцуулалтыг ашиглан ижил төстэй нөхцөл байдал болон тодруулах шаардлагатай байгаа нөхцлүүдийг тодорхойлно уу. Туршилтын алдагдсан нөхцөлийг үр дүнг харьцуулахын өмнө шийдэх ёстой бөгөөд таамагласан утгаар солих ёсгүй.
Агаарын урсгал, хөшүүн чанар, хамгаалалтын шаардлагыг тусад нь байлга
Агаарын урсгалын зорилтыг хангасан самбар нь хөшүүн чанар, бэхэлгээ эсвэл хамгаалалтын шаардлагыг автоматаар хангаагүй байна. Үүний нэгэн адил хамгаалалтын функцээр сонгосон жижиг нээлхий нь дууссан хашаа хангалттай агаар хүлээн авдаг гэдгийг батлахгүй. Эдгээр шаардлагуудыг хамтад нь хянаж үз, гэхдээ тус бүрдээ тусад нь нотлох баримтыг хадгал.
The цоолсон хөнгөн цагаан хуудас үнийн санал гарын авлага илүү өргөн материал, үйлдвэрлэх, хүргэх багцыг хамарна. Агаарын урсгалын нотлох баримтыг задгай талбайн зорилтот хувиар солихын оронд тухайн тодорхойлолтоор хадгал.
Ашигтай агааржуулалтын үзүүлэлтийг холбодог нүхний геометр, нээгдэх боломжтой талбай, шаардагдах урсгал ба даралтын алдагдлын холбогдох үндэслэл. Цоолбортой хөнгөн цагаан хуудас металлыг TOP METAL-тай хэлэлцэхийн тулд, самбарын зураг, агааржуулалтын шаардлагыг ирүүлнэ, нүхний хэв маяг, зузаан, ил гарсан талбай, суурилуулалтын зохион байгуулалт, шаардагдах урсгал, зөвшөөрөгдөх хамгийн их даралтын уналт, тоо хэмжээ. Самбар болон системийг ижил шаардлагын дагуу үнэлэхийн тулд санал болгож буй тохиргоонд байгаа туслах мэдээллийг хүсэх.
Техникийн лавлагаа
[1] Ли, С.; Дэвидсон Л.; Пэн, С.-Х. (2024). Ламинар ба турбулент урсгалын горимд дунд зэргийн сүвэрхэг, зузаантай дугуй нүхтэй цоолсон хавтангуудад зориулсан даралтын алдагдлын загвар. Дулаан ба массын шилжүүлгийн олон улсын сэтгүүл, 226, 125490. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125490.
[2] Howarth, W. (2020). Сэнсний муруйг шулуун болгох. AMCA inMotion, 2020 оны 10-р сарын 1. Ажлын цэг, даралт болон системийн муруй тайлбарыг үзнэ үү.
[3] Erdle Perforating. Даралтын алдагдал, хэсэг "Ноолсон хавтангаар (агаар) даралтын алдагдал". Хугацаагүй техникийн заавар; 2026 оны 10-р сарын 27-нд хандсан. Энд TOP METAL бүтээгдэхүүний үнэлгээний хувьд бус туршилтын нөхцөл, хязгаарлалтын хувьд ашигласан.