Научная статья на тему 'Особенности течения в круговой решетке профилей с вихреисточником в критических точках'

Особенности течения в круговой решетке профилей с вихреисточником в критических точках Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
97
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЭРОДИНАМИКА / ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ / АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЖЕННОСТЬ / ВИХРЕИСТОЧНИК / КРУГОВАЯ РЕШЕТКА ПРОФИЛЕЙ / МЕТОД КОНФОРМНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ / AERODYNAMICS / CENTRIFUGAL VENTILATORS / AERODYNAMIC LOADING / EDDY SOURCE / CIRCULAR GRID OF PROFILES / METHOD OF CONFORMAL TRANSFORMATION

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Макаров Николай Владимирович

С использованием метода конформного отображения и результатов исследований преобразования полигональных тел получено в каноническом виде уравнение комплексной скорости течения на профилях круговой решетки при наличии в их угловых точках вихреисточника. Установлено, что интегрированный вихреисточник в угловой точке профиля устраняет ветвление потока, то есть обеспечивает ее плавное обтекание. Появляется возможность существенно повысить аэродинамическую нагруженность и регулируемость шахтных центробежных вентиляторов, что является весьма актуальным с точки зрения повышения экономической эффективности горных предприятий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Макаров Николай Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Peculiarities of flow in a circular grid of profiles in critical points

Using a method of conformal display and results of investigations of polygonal bodies transformations an equation has been received in canonical style of the complicated flow velocity on profiles of circular grid if eddy-source in angle points is available. It is established that integrated eddy source in angle point of a profile eliminates the stream branching, i.e. provides its gradual flow. The mentioned fact allows to increase greatly aerodynamic loading and controllability of mine centrifugal ventilators, being actual from the point of view of increasing of economic efficiency of mining enterprises.

Текст научной работы на тему «Особенности течения в круговой решетке профилей с вихреисточником в критических точках»

Выводы

Ы1ШЮГРЛФ11ЧЕСКИЙ С) 1ИСОК

1. Степень использования энергии удара .зависит от структуры ударной системы, конструкции инструмента и типа армировки.

2. Выбор нородоразрушающего инструмента сосгоиг н нахождении такой комбинация параметров, которая обеспечивала бы увеличение КПД ударной системы и повышение удельной энергии удара.

I. Александрой Е. В.. Сокол и некий В Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем М Паута. 1969.

2 Пайков В U Результаты машинных эксие-риментоя iro определению эффективности удар* о-поворотиого бурения шнуров I/ Горшке чашинм и автоматика. 2004. № 7.

Ъ.ЛяимовО.Д,. МаижосовВ. К, ЕреМымцВ.З. Удар. Распространение волн деформации н ударных системах. М.: Наука, 1985.

УДК 622.44

ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ В КРУГОВОЙ РЕШЕТКЕ ПРОФИЛЕЙ С ВИХРЕИСТОЧНИКОМ В КРИТИЧЕСКИХ ТОЧКАХ

Н. В. Макарон

С использованием метода конформной) отображения и результатов исследований преобразовать полигональных тел получено п каноническом виде уравнение комплексной скорости течения на профилях круговой решетки при наличии, в их угловых точках вихрснсгочника. Установлено, что интегрированный вихренсточник в угловой точке профиля устраняет ветвление потока, то есть обеспечивает ее плавное обтекание. Указанное позволяетсушсственио повыситьаэродинамическую нагружениостьи регулируемость шахтных центробежных вентиляторов, что «ваяется весьма актуальным с точки зрения повышения экономической эффективности горных предприятий.

Ключевые c^uttij. аэродинамика, центробежные вентиля-торы, аэродинамическая натруженhociт., вихреисточник, круговая решетка профилей, метол конформного отображения.

Using a method of confonnal display and results of investigations of polygonal bodies transformations an equation has been received in canonical style of the complicated flow velocity on profiles of circular grid if eddy «оитсе in angle points is available. It is established that integrated eddy source in angle point of a profile eliminates the stream branching, i.e. provides its gradual flow, fhc mentioned fact allows to increase greatly aerodynamic loading and controllability of mine centrifugal ventilators, being uctual from the point of view of increasing of economic efficiency of mining cntcrpnscs.

Key words', aerodynamics, centrifugal ventilators aerodynamic loading, eddv vonree, eirculor gnd of profile, method of conl'ormal transformation.

Существенный интерес как с позиции теории, так и прикладной аэродинамика представляет собой задача Исследования течения во вращающейся круговой решетке с вихревыми камерами, расположенными в угловых точках сс профилей Практическая значимость решения указанной 1йДаЧЛ обусловлена потребностью установления

общих закономерностей для рассматриваемого класса течений, при которых в реальных условиях возможно обеспечение плавного обтекания острых углов лопвтэк рабочих колес вентиляторов, что позволяет решить актуальную задачу повышения жоно-млческоИ эффективности шазстпш веитилято-ров путем разработки технического устройства

Круговая рсш&гка шшжппьсскях кусочно-гладких аналитических профилей произвольной формы с интегрированным вихреисто«- инком и соответсгвуюшая сн окружность единичною радиуса

увеличения нх аэродинамической нафужен-ностн н ре1улируемостн.

Учитывая результат!и исследований, приведенных в работе (I), ддя предлагаемой ми-рематической модели приходиV к рассмотрению задачи обтекания неограннченпым потоком воздуха круговой решеткн профилей и форме кусочно-гладких аналитических профилей с одной угловой точкой и нитрированным в нее внхреисгочннкомс коэффнин-енгамп циркуляции рв, расхода </а на4-лксгной римановоЙ области /Г (см, рисунок). При условии односвязности области Р функцию конформного отображения внешности круга единичного радиуса на полистной римаиовой поверхности в области Га на внешность 4> листного полигонального контура схематизированной круговой решетки в области можно получить на базе формулы Кристоффеля-Шварца [2]:

(а- у^-'П«*-*«)^"1 = /----с/а.

(«-/»"'Иа-Л)

то полигонального контура круговой решет; профилей соответсгвенно в угловой точке И точках ^ схематизированного внхрево усгройегва с его стоком и источником.

Число углов укачанного миогоугольни соотвегсгвуег па = 3, а формула для расче сумчы внешних углов совпадает с форму/и для однолистною многоугольника:

Р, =

<

Г=1

(1)

где I - точка на круге единичного радиуса, соответствующая угловой точке у кусочно-1лцдк6го аналитического контура; г, - (к = I. 2) гочкн на круге единичного радиуса, соответствующие струйным каналам стока и источника вихревой камеры области Рг\

ру = яру . рк = лр^ - внешние угт ы 4-лнстно-

В соответст вии с формулой ())для кпжд: го заданного 4-листного полигонального ко тура необходимо рассчитать неизвесткъ величины: Р. т. ти = т§. количество которь равно 4. В соогветствии с формулой (1) у слов« однозначности функции отображения по.)¡и 4-лисгного полигонального контура профиле круговой решетки имеет вид: 2

Таким образом, получаем замкнутую сн тему ит 4-х уравнений для определения 4-иеизвсстных.

Комплексную скоросгь на 4-лнсжой рнхе новой поверхности полигонального контур схематизированной круговой решетк кусочно-гладких аналитических профилей вихревой камерой, с учетом (1). [I] н услов!-

<//?[а(Ц)] Мг) <1г

¿а

<1г </а

, получим в виде:

м П<°- 0„на---)

«П ~ »ы_Оо,

— - -——2-

иг и , *

. (4)

к«1

ас «.V 2 —4 Ц~? • " * ком и-

двкспыс координаты, определяющие форму профиля круговой решетки аналитических профилей.

Поскольку ширина схематизированных струйных каналов вихренсточннка ь окрестностях точек к - 1,2 имеет конечное значение,

..9 стоики параллельны тоестк р,, - о.

И§ выражения (4) следует, что наличие в р повой точке кусочно-гладкого ¿н-уппического юлггура одновременно точки

зетвлення (т0, - т ) и точки возврата = 2

гфнводпт к сокращению соответствующих множителей в числителе и знаменателе, то есть в точке возврата, утло пая точка и точка вдедня исчезают. Таким образом, при расположении вихревой камеры в ушоной точке профиля получим;

^ = к^ П (а - т0т )(а - а0, )х

<1г

тЧ

^(а-—)П(а-тк). а<ь Ы

Данная закономерность представляет большой практический интерес, поскольку означает, что при наличии в угловой точке профиля круговой решетки вихря определенной интенсивности рк. то есть особенности, характеризующей точку возврата, и источника

С расходом с/л, » «ОЙ угловой точки устрнии

ется ветвление потока н достигается фиксирование локального вихренсточннка на профиле, т. е. обесисчиваегея плавное его обтекание. При этом точка схода потока (ЗКТГ) смещается а положение т^ (ЗКТ). определяемое углом

р; *«£

Таким образом. вихренсточник в угловой точке профиля шпатки рабочего колеса способствует сушссгвенному улучшению адаптивных качеств вентилятора, повышая эффективность его работы на нерасчетных режимах.

БИБЛ1ЮП4\ФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Косарев Н П., Макаров В. //. Математические модели аэродинамики врашяюшнхея кротовых решеток аналитических профилей пронтволыюн формы со струйным управлением циркуляцией научное издание. Екатеринбург- Изл-во УГГУ. 20С5, 93 с

2. Смирное В. И Курс высшей математики. М Наука. 197-1. Т. 3,ч. 2.672 с

(5.

>ДК 62-192.81.81.07

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ ЭКСКАВАТОРОВ ЭКГ-8И В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В. А. Мелвсдсвских, Г. А. Боярских, М. В. Рубцов

Статья посвяшсна анализу техническою сбгтоятгая и ремонтопригодности ткскаваторов ЭКГ-ЗИ • условиях ОАО «Урапасбест», проводимому но статистическим данпмм этого предприятия за .тост атом но Стылой интервал времени В процессе данною анализа были установлены закономерности и основные -ричнны выхоли к»строя электромеханическою оборудования, выявлены крип нчеекпе элементы обору* г> миня экскаваторов ЭКГ-8И.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.