CC BY
45GIDRAVLIK TARAN QURILMASINING GIDRAVLIK HISOBI
Mamadali Mamadaliyevich Zokhidjon Erkinjonovich Johongir Tojaliyevich Madraximov Abdulkhaev Orzimatov
Farg'ona politexnika instituti
ANNOTATSIYA
Gidravlik taranni hisoblashda suyuqlik harakat tenglamasi, bosim yo'qolish tenglamasi va inersiya kuchi tenglamasidan foydalanilgan. Suv tezligini ta'minlovchi idishga bog'liqligi aniqlangan.
Kalit so'zlar: gidravlik taran, zarb to'lqini, to'g'ri zarb, teskari zarb, Jukovskiy formulasi, to'lqin tarqalish tezligi.
HYDRAULIC ACCOUNT OF HYDRAULIC TARAN
ABSTRACT
The calculation of the hydraulic ram used the equation of motion, the equation of head loss and the equation of inertia force. The dependence of the water velocity of the systems in the nutrient pressure is determined.
Keywords: hydraulic ram, shock wave, direct blow, reverse blow, Zhukovsky formula, propagation velocity shock wave.
Kirish. Gidravlik taran bu suvni yuqoriga ko'taruvchi qurilma bo'lib, gidravlik zarb hodisasiga asoslanadi, bunda berilayotgan suvning energiyasi elektr energiyasiga aylanmasdan to'g'ridan to'g'ri suyuqlikni bosimini orttiishga asoslanadi.
Gidravlik taran tuzilish jihatidan sodda va avtomatik tarzda ishlashi sababli foydalanishda qulay sharoitga ega.
Gidravlik taran quyidagi elementlardan tashkil topgan: Zarb klapani Kx, uzatuvchi klapan K2 va havo qopchasi. Ta'minlovchi quvur T yordamida gidravlik taran, ta'minlovchi manbaa bilan bog'lanadi, uzatuvchi quvur T2 orqali yuqorida joylashgan idishga suv uzatiladi. Ta'minlovchi manbadan H napor bilan suv uzatuvchi klapan orqali suv havo qopchasiga uzatiladi va uzatuvchi quvurda h balandlikka ko'tariladi, bunda zarb klapani Kt berk bo'ladi va uzatuvchi klapan K2 ixtiyoriy xolatda qoladi.
Agar zarb klapani tashqi kuch yordamida ochsak, klapan orqali suv o'ta boshlaydi, tezlik otrib borishi bilan kinetik energiya ortadi va shu joyda potensial energiya kamayadi, bunda klapan birdaniga berkiladi. Klapanning birdaniga berkilishi natijasida klapan oldida zarb bosimi hosil bo'ladi. Zarb bosimi ta'sirida suv havo qopchasi orqali yuqori idishga uzatiladi.
1-rasm. Gidravlik taran qurilmasining sxemasi. Fizik model. Gidravlik taranda hosil bo'ladigan zarb bosimni ortishi quyidagi Jukovskiy formulasidan aniqlanadi:
APZ = pV0 • a (1)
bu yerda p — suyuqlik zichligi;
V0 — ta'minlovchi quvurdagi suvning o'rtacha tezligi; a — zarb to'lqinining tarqalish tezligi. Zarb to'lqinining tarqalish tezligi quyidagicha ifodalanadi:
a =
i+tK
S E
(2)
bu yerda a0 — suyuqlikda tovush to'lqinining tarqalish tezligi; me'yoriy sharoitda atmosfera bosimi ostidagi suvda:
a = 1425 m/s d — quvurning ichki diametri, m; S — quvur devorining qalinligi, m; K — suyuqlikning xajmiy elastiklik moduli, Pa; E — quvur materialining elastiklik moduli, Pa.
Zarb ta'sirida bosimni ortishi quyidagicha bog'lanishga ega:
AP a-Av
(3)
y g
bu yerda AP — bosim ortishi, Pa;
Av — quvurda zarb ta'sirida tezlik qiymatini kamayishi, m/s; g — og'irlik kuchi ta'siridagi erkin tushish tezlanishi, m/s2; y — suyuqlikning xajmiy og'irligi, N/s. Gidravlik zarb nazariyasiga asoslanib, gidravlik taran ishini ko'rsak, zarb klapani ochilganda tarandan suv oqib chiqib keta boshlaydi va ta'minlovchi quvurdan
a
0
kelayotgan suv tezligi ortadi, tezlikni qiymatini ortishi zarb klapaniga ta'sir etuvchi bosim kuchi ortadi. Bosim kuchini qiymati klapan og'irligidan ortganda klapan ko'tarilib oqib chiqish tirqishini berkitadi. Klapanni ko'tarilish vaqtida gidrvalik zarb hosil bo'ladi va ta'minlovchi quvurda bosim ortadi va klapan yana ochiladi, shu tariqa siklik holatda klapan ochilib yopiladi.
Gidravlik taran ish faoliyatini davom etishi uchun gidravlik zarb to'g'ri zarb bo'lishi kerak, ya'ni klapanni to'la berkitish t deb belgilasak:
t = - (4)
a
bu yerda l — ta'minlovchi quvur uzunligi;
Yuqoridagi ko'rilgan Jukovskiy formulalari nazariy formulalar bo'lib, gidravlik taran ishini tadqiq qilishda to'la natija bermaydi. Masalan quvurda suyuqlik harakatlanganda energiyani yo'qotilishi bo'ladi, ya'ni dinamik bosim h + Ah qiymatga ega bo'lmay undan kam bo'ladi.
Haqiqiy dinamik balandlikni aniqlash uchun Bernulli tenglamasini beqaror harakatdagi holatini ta'minlovchi idish va uzatuvchi klapan formulasi uchun yozamiz:
Y 2g y 2g 2g g dt W
bu yerda %qu — ta'minlovchi quvurdagi gidravlik qarshiliklar yig'indisi.
Suyuqlikni o'zgarmas diametrli quvurda tezlik olishi ya'ni tezlanishini ko'ramiz bunda deformatsiyalanmaydigan quvurda siqilmaydigan suyuqlikni beqaror harakatini ko'ramiz, ya'ni tezlik vaqtiga bog'liq bo'ladi:
v = v(t)
Sv _ dv , _
St = dt ( )
Inersion napor quyidagicha ifodalanadi:
h ifSiäv
1 gJS2 dt v }
Bunda tezlik faqat vaqtga bog'liq bo'ladi, ya'ni yo'l bo'yicha integrallasak:
1 dv rS1
9 dt JS2
Ko'rilayotgan S yo'l uzunligi l bo'lsa:
1dv f1 h t= —— I ds
9 d
h = l-dv (8)
1 g dt v '
Bunday hususiy hol uchun beqaror harakat tenglamasi:
z1+P-± + v-2 = z2 + P-2 + v-2 + hw + l-d^ (9)
1 Y 2g 2 Y 2g w g dt w
Agar klapan yopiq bo'lib, birdaniga ochsak suyuqlik harakati tezlashib, tezlanish bilan harakatlanadi:
h« = (Äd;+^)fg = i4 (10)
bu yerda — tarmoqdagi qarshilik koeffitsiyentlar yig'indisi.
Haqiqiy dinamik bosim balandligini aniqlash uchun tizimdagi bosim yo'qolishini hisobga olinsa, quydagi munosabatga ega bo'ladi:
v2 I dv 2g g dt I dv
dt =
21 dv
dt =
l + l
c
Barqaror harakat uchun tarmoqdagi suv tezligini quydagi formuladan topamiz:
vc =
12gH
1 + Sc
(11)
U holda differensial tenglama quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
21 dv
dt =
1+fcVc-V2
Bu tenglamani integrallab, t = 0 da v = 0 deb olsak, quydagi ko'rinishga keladi
i
t =
, vr+v
■ln ——
Vr-V
T =
I
Vt(1+tc)
ifoda vaqtni o'lchami bilan o'lchanuvchi doimiy qiymat.
(12) di: (13)
Vt(1+tc)
Qarshiliklar hisobga olinmasa suv tezligi quydagicha topiladi:
v = j2gH
bundan:
i
t =
j2gH(1+Sc)
t = rln-
vc-v
t
Ir — l v = vc--= Kvc
Ir + l
t
K = lP1
lr + 1
(14)
(15)
(16)
Gidravlik zarb siklining davriyligini chegarasida inersiya kuchini ifodalovchi had g^u yetarli kichik qiymatga ega bo'ladi, shuning uchun buni hisobga olmasa ham bo'ladi.
Ta'minlovchi idishda suv sathi o'zgarmasa, ta'minlovchi idishda suv tezligi v0 juda kichik, ya'ni v0 = 0.
Bularni inobatga olib, tenglamadan quyidagi munosabatni olamiz:
2
Р-Рат rr s, . г ч V
= H-(1 + tc)^- (17)
Y " 4 ' >C'2g
Harakat boshlanishi davri oxirida uzatuvchi klapan oldidagi orttirma bosim qiymati yuqoridagiga teng ekan. Bundan ko'rinadiki suyuqlikni uzatish balandligi:
T)2
hg = h1+Zhw- H-(1 + ïc)~
h = h1+^hw deb belgilash kiritsak, h-hisobiy uzatuvchi napor deyiladi. U holda,
^ = --1 + (1 + ÇC)— (18)
H H v >CJ 2gH v '
vc = formulagaasosan:
"2=1+1 С")
Bundan ko'rinadiki tezlik naporga 0.5 darajada bog'liq. Suv sarfini bir xil saqlagan holda tezlikni oshirish uchun quvur diametrini kichik olish talab etiladi, ammo tezlikni oshishi gidravlik qarshilikni ortiradi, bunda samarador holatni aniqlash uchun tajriba orqaligidravlik taran klapanini yopish chastotasini aniqlash zarur bo'ladi. Klapan chastotasini ortirish sarfni kamaytiradi, ammo bosim ortadi.
REFERENCES
1. Андронов А. А., Аронович Г. В. К теории гидравлического тарана. Собрание трудов А. А. Андронова. Изд-во АН СССР, М, 1956.
2. M.M.Madraximov, Z.E.Abdulxayev, E.M.Yunusaliev, A.A.Akramov. "Suyuqlik Va Gaz Mexanikasi Fanidan Masalalar To'plami" Oliy o'quv yurtlari talabalari uchun o'quv qo'llanma. -Farg'ona: 2020-yil, 232 bet.
3. Abdulkhaev, Zokhidjon Erkinjonovich, Axmadullo Muxammadovich Abdurazaqov, and Abdusalom Mutalipovich Sattorov. "Calculation of the Transition Processes in the Pressurized Water Pipes at the Start of the Pump Unit." JournalNX 7, no. 05: 285-291
4. Бержерон Л. От гидравлического удара в трубах до разряда в электрической сети. (пер. с франц.) М., Машгиз 1962.
5. Овсепян В. М., Гидравлический таран и таранные установки. М., «Машиностроение» 1968, 124 с.
6. Дикаревский В. С., Твардовская Н. В. Особенности защиты напорных трубопроводов водоотведения от гидравлических ударов. Водоснабжение и санитарная техника, 2006, № 6, с. 12 - 13.
7. Э.П.Ашияну. Повышение эффективности использования воздушно-гидравлических аккумуляторов на насосных станциях. Водоснабжение и санитарная техника № 6, 2006, с. 24 - 25.
8. Мадхадимов, М. М., Абдулхаев, З. Э., & Сатторов, А. Х. (2018). Регулирования работы центробежных насосов с изменением частота вращения. Актуальные научные исследования в современном мире, (12-1), 83-88.
9. Rashidov, Yu K., K. Yu Rashidov, I. I. Mukhin, Kh T. Suratov, J. T. Orzimatov, and Sh Sh Karshiev. "Main reserves for increasing the efficiency of solar thermal energy in heat supply systems." Applied Solar Energy 55, no. 2 (2019): 91-100.
10. Abdulkhaev, Zokhidjon Erkinjonovich, Mamadali Mamadaliyevich Madraximov, Salimjon Azamdjanovich Rahmankulov, and Abdusalom Mutalipovich Sattorov. "INCREASING THE EFFICIENCY OF SOLAR COLLECTORS INSTALLED IN THE BUILDING." In " ONLINE-CONFERENCES"PLATFORM,, pp. 174-177. 2021.
11. Abdukarimov, Bekzod, Shuhratjon O'tbosarov, and Axmadullo Abdurazakov. "Investigation of the use of new solar air heaters for drying agricultural products." In E3S Web of Conferences, vol. 264, p. 01031. EDP Sciences, 2021.
12. Мадрахимов, М. М., З. Э. Абдулхаев, and Н. Э. Ташпулатов. "Фаргона Шахдр Ер Ости Сизот Сувлари Сатхдни Пасайтириш." Фаргона Политехника Институти Илмий-ТехникаЖурнали 23, no. 1 (2019): 54-58.
13. Rashidov, Yu K., J. T. Orzimatov, K. Yu Rashidov, and Z. X. Fayziev. "The Method of Hydraulic Calculation of a Heat Exchange Panel of a Solar Water-Heating Collector of a Tube-Tube Type with a Given Nonuniform Distribution of Fluid Flow Along Lifting Pipes." Applied Solar Energy 56 (2020): 30-34.
14. Koraboevich, Usarov Makhamatali, and Mamatisaev Giyosiddin Ilhomidinovich. "CALCULATION OF THE FREE VIBRATIONS OF THE BOXED STRUCTURE OF LARGE-PANEL BUILDINGS." In " ONLINE-CONFERENCES" PLATFORM, pp. 170-173. 2021.
15. Abdukarimov, B. A., Sh R. O'tbosarov, and M. M. Tursunaliyev. "Increasing Performance Efficiency by Investigating the Surface of the Solar Air Heater Collector." NM Safarov and A. Alinazarov. Use of environmentally friendly energy sources (2014).
16. Erkinjonovich, Abdulkhaev Zokhidjon, and Madraximov Mamadali Mamadaliyevich. "WATER CONSUMPTION CONTROL CALCULATION IN HYDRAULIC RAM DEVICE." In E-Conference Globe, pp. 119-122. 2021.
17. Abdikarimov, R., D. Usarov, S. Khamidov, O. Koraboshev, I. Nasirov, and A. Nosirov. "Free oscillations of three-layered plates." In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 883, no. 1, p. 012058. IOP Publishing, 2020.
18. Malikov, Z. M., and M. E. Madaliev. "Numerical Simulation of Two-Phase Flow in a Centrifugal Separator." Fluid Dynamics 55, no. 8 (2020): 1012-1028.
19. Рашидов, Ю. К., Ж. Т. Орзиматов, and М. М. Исмоилов. "Воздушные солнечные коллекторы: перспективы применения в условиях Узбекистана."
In Экологическая, промышленная и энергетическая безопасностъ-2019, pp. 13881390. 2019.
20. Рашидов, Ю. К., М. М. Исмоилов, Ж. Т. Орзиматов, К. Ю. Рашидов, and Ш. Ш. Каршиев. "Повышение эффективности плоских солнечных коллекторов в системах теплоснабжения путём оптимизации их режимных параметров."
In Экологическая, промышленная и энергетическая безопасностъ-2019, pp. 13661371. 2019.
21. АБДУЛХАЕВ, Зохиджон, and Мамадали МАДРАХИМОВ. "Гидротурбиналар ва Насосларда Кавитация Хрдисаси, Окибатлари ва Уларни Бартараф Этиш Усуллари." Узбекгидроэнергетика" илмий-техник журнали 4, no. 8 (2020): 19-20.
22. Mamadalievich, Madraximov Mamadali, and Abdulkhaev Zokhidjon Erkinjonovich. "Principles of Operation and Account of Hydraulic Taran." JournalNX: 1-4.
23. Abdulkhaev, Z. E., M. M. Madraximov, and M. A. O. Shoyev. "Reducing the Level of Groundwater In The City of Fergana." Int. J. Adv. Res. Sci. Commun. Technol 2, no. 2 (2021): 67-72.
24. Мадрахимов, М. М., and З. Э. Абдулхдев. "Насос агрегатини ишга туширишда босимли сув узатгичлардаги утиш жараёнларини хдсоблаш усуллари." Фарзона Политехника Институти Илмий-Техника Журнали 23, no. 3 (2019): 56-60.
25. Erkinjonovich, Abdulkhaev Zokhidjon, Madraximov Mamadali Mamadaliyevich, Shoev Mardonbek Axmadjon O'G'Li, and Toshpulatov Nosirbek Egamberdiyevich. "FARG'ONA SHAHAR YER OSTI SIZOT SUVLARINING KO'TARILISH MUAMMOSI VA YECHIMLARI." Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences 1, no. 3 (2021): 138-144.
26. Абдукаримов, Б. А., О. А. Муминов, and Ш. Р. Утбосаров. "Оптимизация рабочих параметров плоского солнечного воздушного обогревателя."
In Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности, pp. 8-11. 2020.
27. Рашидов, Ю. К., Ж. Т. Орзиматов, К. Ю. Рашидов, and З. Ф. Файзиев. "Метод гидравлического расчёта теплообменной панели солнечного водонагревательного коллектора листотрубного типа с заданной неравномерностью распределения потока жидкости в условиях принудительной циркуляции." In Экологическая, промышленная и энергетическая безопасностъ-2019, pp. 1391-1395. 2019.
