Home - qdidactic.com
Didactica si proiecte didacticeBani si dezvoltarea cariereiStiinta  si proiecte tehniceIstorie si biografiiSanatate si medicinaDezvoltare personala
referate stiintaSa fii al doilea inseamna sa fii primul care pierde - Ayrton Senna





Aeronautica Comunicatii Drept Informatica Nutritie Sociologie
Tehnica mecanica




Tehnica mecanica


Qdidactic » stiinta & tehnica » tehnica mecanica
Determinari teoretice si exprimentale ale pierderilor de fluid prin etansarile tip labirint



Determinari teoretice si exprimentale ale pierderilor de fluid prin etansarile tip labirint


DETERMINARI TEORETICE SI EXPRIMENTALE ALE PIERDERILOR DE FLUID PRIN ETANSARILE TIP LABIRINT


1 Generalitati

Labirintele sunt elemente de etansare foarte frecvent utilizate, in special in calitate de etansari auxiliare.

Unele sunt realizate cu fante axiale, insa marea lor majoritate sunt realizate sub forma unor combinatii de fante radiale si auxiliare. Aceste elemente de etansare sunt sunt produse de firme specializate pe tipo-dimensiuni si dupa conditii diferite de exploatare, si ca atare ele nu se proiecteaza, ci se aleg in functie de complexul de parametrii constructivi si functionali necesari a fi acoperiti. De la caz la caz, sau de la firma la firma, se urmareste alegerea labirintelor in functie de un anumit grupaj alcatuit din urmatoarele criterii posibile

diametrul arborelui

turatia arborelui

natura fluidului etansat

presiunea fluidului etansat

temperatura fluidului etansat

bataile axiale si radicale ale arborelui

materialul labirintului

Criteriile nefolosite la alegere pot fi folosite la verificare




Firmele productoare indica fie valori limita a unor parametrii constructivi functionali, fie diagrame complexe de alegere, in care se includ interdependent mai multi parametrii

Etansarile tip labirint utilizate la turbocompresoare au trei destinatii:

a)       Micsorarea scaparilor interne intre diferentele cavitati ale elementelor parcurse de gaz: etansarile interne ale inelelor de uzura ale arborelui, precum si etansarile pistonului de echilibrare, aceste etansari se executa de tip labirint in trepte ( fig. 1, d si e), sau nete de (fig. 1, a, b si c )

b)Figura 1 Tipuri de etansari tip labirint

Miscarea patrunderilor de aer din exterior in interiorul turbocompresorului prin etansarile exterioare ale arborelui, precum si miscarii scaparilor, in sala masinilor, a aerului sau a gazului, prin etansarile terminale ale arborelui, in aceste cazuri, etansarile se executa de asemenea de tipul labirint, de obicei in treapta.

c)pentru impiedicarea completa a patrunderii aerului in interiorul masinii sau a gazului in sala masinilor.

2 Obiectivele lucrarii

- Determinarea teoretica a debitului de lichid prin diferite tipuri de labirinturi

- Determinarea experimentala a debitului de scurgeri de aer si a coeficientilor de debit.

3 Descrierea standului

Standul utilizat pentru determinarea experimentala a debitului de scurgeri este prezentat in fig. 2.

In cadrul standului este de remarcat prezenta unui compresor cu piston ce are debit de aer necesar a fi introdus in etansarea tip labirint din pozitia

Etansarea este alternanta in miscare de rotatie de motorul electric asincron 10. Aerul ce se scurge prin etansare este colectat in clopotul 14.

4 Modul de efectuare a lucrarii

Se porneste motorul de antrenare(1) al compresorului(2) pentru realizarea unei presiuni a aerului in rezervorul tampon (5).

Se porneste motorul electric(10) ce antreneaza etansarea tip labirint din dispozitivul(11). Se deschide robinetul (16) astfel incat sa curga prin etansarea cu labirint un debit de aer. Debitul de aer scurs este colectat prin conducta ( 12) in clopotul(14).

Se stabilesc urmatoarele marimi:

valoarea presiunii la manometrul (9)

dimensiunea (Δh) cu care se ridica clopotul (14) in vasul (13)


Figura 2 Stand pentru determinari experimentale la etansarile labirint tip pieptene:

motor electric de curent continuu

compresor de aer cu piston

filtru de aer cu decor

supapa de siguranta

rezervor tampon


robinet

7, 9- manometre

8- conducta de intrare a aerului in etansare

10- motor de curent alternativ

11- etansare labirint

12- conducta de iesire a aerului din etansare

13-vas cu apa

14- cilindru din plastic pentru colectarea aerului

15- indicator de pozitie.


se cronometreaza timpul Δt in care are loc scurgerea de aer.

Se repeta operatiile precedente pentru diferite valori de presiuni citite la manometrul 9.


5 prelucrarea datelor experimentale

Debitul de lichid pierdut intr-un labirint simplu cu fante axiale se exprima prin ecuatia de continuitate, prin relatia:

, (1)

unde:

A1 este sectiunii etansarii,

A1 = πDδ,

In care:

D- diametrul etansarii,

δ - grosimea radiala a fantei etansarii,

pe - presiunea mediului exterior,

α - coeficientul de debit.

Daca se exprima pierderea de energie prin etansare este:

,( 3)

debitul pierdut prin etansare este:

, (114)

Pierderea de energie pe etansare se calculeaza cu relatia :

,(115)

unde:

hp1 este pierderea de energie cautata de intrarea lichidului in fanta cu muchii drepte (fig.113, zona 1)

unde coeficientul pierderilor locale ζ=0,5

(6)

hp2 pierderea de energie cauzata de curgerea lichidului prin portiunea dreapta a fantei de lungime l

(7)

cu raza hidraulica

, (8)

hp3 pierderile de energie cauzate de iesirea din fanta (fig.3, zona2) cu coeficientul de pierdere locala ζ2



(9)


rezulta:

(10)

Viteza medie a lichidului prin fanta este:

(11)

si inlocuind in relatia(10) se obtine valoarea debitului pierdut prin labirint

(12)

Din egalitatea relatiilor(12) si(4) rezulta expresia coeficientului de debit.

(13)

Coeficientul pierderilor liniare λ are urmatoarele expresii:

pentru curgerea laminara

=64/Re, (14)

pentru curgerea intre suprafetele netede si Re <105,

(15),

pentru curgerea turbulenta intre suprafetele riguase

, (17)

unde k este inaltimea geometrica absoluta a operatiilor

Numarul lui Reynolds in cazul labirintelor se calculeaza dupa expresia:

, (18)

in care ue ωRe este viteza tangentiala.

Pentru determinarea regimului de curgere se alege intr-o prima aparitie λ 0,006, si se calculeaza grosimea statului limita cu relatia:

apreciindu-se regimul de curgere in functie de valoare obtinuta:

daca s este mai mic sau egal cu k regimul de curgere este turbulent,

daca s este mai mare sau egal cu k - regimul de curgere este laminar.

Pentru labirintele complexe alcatuite din fante radiale ti axiale pierderile de energie pot fi exprimate prin relatiile:

de unde prin efectuarea calculelor se obtine pierderea de energie pe intregul labirint:

, (23)

Inlocuind valorile lui α12, α3, conform relatiei (13) se obtine:

, (24)

Expresia coeficientului total de pierdere prin labirintul complex devine:

(25)

Pentru labirintul tip pieptene prezent in fi, gura 5, debitul de scurgeri de gaz se poate calcula cu relatia lui Stodolo:

(26)

pe care este util sa o prezentam si sub urmatoarea forma:

d este diametrul etansarii, m

δ- intrestitiul radial de sub pieptenele etansarii, mm,

pa- presiunea gazului la intrarea in etansare, dan/cm2

p - presiunea gazului la iesirea in etansare, dan/cm2

z- numarul de piepteni ai etansarii

γa- greutatea specifica a gazului, dan/m3.

Se face observatia ca s-a admis ca

Prin coeficientul α din relatiile (26) , (27) nu se mai intelege un coeficient de contractie al vanei de gaz, ci un factor de corectare, care tine seama atat de toate particularitatile constructive ale etansarii cat si de coeficientul de exprimare a gazului, exponentul , raportul presiunilor

Stabilirea marimii coeficientului α se face pe cale experimentala pentru fiecare tip constructiv de etansare. Pentru etansarea tip pieptene de pe standul din laborator se determina experimentul valoarea lui Qs, si ulterior utilizandu -se relatia 29, se obtine valoarea coeficientului α. Determinarea experimentala se poate rezolva pentru diferite valori ale presiunii pa.

unde:

Ac este aria sectiunii transversale a clopotului unde se colecteaza aerul ce iese din etansarea tip pieptene, in care Dc este diametrul de clopotului,

Δh ridicarea pe verticala a clopotului de colectare a aerului,

Δt timpul in secunde, in care clopotul s-a ridicat cu marimea Δh,

Ρ- densitatea aerului, ρa≈1,24 kg/m3

Din egalitatea relatiilor (27), si (28) rezulta α

Experimentul se poate realiza pentru urmatoarele valori ale lui pa 0,20; 0,30; 0,40; 0,50;) MPa si se poate trage o concluzie privind influenta marimii de intrare in etansare a gazului.











Contact |- ia legatura cu noi -|
Adauga document |- pune-ti documente online -|
Termeni & conditii de utilizare |- politica de cookies si de confidentialitate -|
Copyright © |- 2022 - Toate drepturile rezervate -|

Tehnica mecanica



Auto

Lucrari pe aceeasi tema


Instructiuni de sudare
Macarale de bord - descrierea instalatiei
Masurarea nivelului
Prelucrarea prin deformare plastica
Masurarea acceleratiei
Cutie de viteze pentru strung - proiect de an - prelucrarea metalelor
Agitatoare - instructiuni de utilizare
Boltul motorului
Arcuri elicoidale
Diferentialul - componenta a transmisiei



Ramai informat
Informatia de care ai nevoie
Acces nelimitat la mii de documente, referate, lucrari. Online e mai simplu.

Contribuie si tu!
Adauga online proiectul sau referatul tau.