Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОТСТАВАНИЯ ОСЕВОЙ СКОРОСТИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ЖИДКИХ КОРМОВ ИЗ ЕМКОСТЕЙ

Исаев Ю.М. Артемьев В.Г Губейдуллин Х.Х
На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны, испытаны пружинно-насосные устройства для перекачки жидких и полужидких сельскохозяйственных материалов, в частности продуктов переработки молока, барды и других жидкостей. Для выкачки жидкостей из фляг, бочек жидкость захватывается витками пружины и по кожуху перемещается к сливному патрубку. Пружина средним радиусом r вращается с угловой скоростью ω и движется вдоль трубы с линейной скоростью f Диаметр проволоки пружины обозначим δ, ход винта - s,плотность жидкости - ρ, ее кинематическая вязкость η.

Сила, действующая на жидкость со стороны одного витка проволочного винта, равна лобовому сопротивлению обтекающего его потока и вызывается разностью давлений по обе стороны потока и напряжениями трения. Перепад давления по потоку, обтекающего виток проволоки, определяется по формуле: f, в которую подставляется скорость смеси u0, и коэффициент сопротивления ξ.

В случае подъема жидкости и движения проволочного винта в канале скорость перемещения жидкости относительно пружины f, где u - линейная осевая скорость движения проволочного винта, а f - осевая скорость жидкости относительно канала. Запишем уравнение Бернулли данного движения для объема, соответствующего шагу s винта вдоль оси z ,

f              (1)

где hw - потери напора в трубопроводе на данном участке.

Принимая во внимание, что шаг винта пружины равен -20...60 мм, то на такой длине потери напора в уравнении (4) можно не учитывать. Тогда, подставив значение перепада давления из-за движения пружины из формулы:

f,               (2)

в уравнение (1), получим уравнение для определения осевой скорости жидкости

f            (3)

Приведем его к виду, удобному для решения, и получим квадратное уравнение относительно f:

f.                     (4)

Дискриминант этого уравнения равен: f. При f, величина дискриминанта всегда положительна D >0, а при ξ<1 дискриминант положителен D>0 только при f. В этом случае линейная скорость движения должна удовлетворять неравенству: f. Далее, решая это квадратное уравнение, получаем значение скорости движения жидкости по трубопроводу:

f  , при ξ ≠1.                 (5)

 Знак выбирается из физических условий, чтобы скорость движения была положительной.

В случае, когда коэффициент сопротивления ξ=1 из уравнения (4) следует решение: f. Критическая скорость f при f=0.

Полученная теоретическая зависимость (5) позволяет, к тому же по значению критической частоты вращения (скорости пружины), при которой начинается подъем жидкости, определить истинное значение коэффициента ξ. Коэффициент осевого отставания материала f можно определить из формулы

f (5),

и при  f; f,

что совпадает с результатами эксперимента и подтверждает механизм движения жидкости в сложных условиях вращения пружинного винта в канале и позволяет использовать полученные в работе данные при разработке и конструировании насосов и устройств, для транспортирования различных жидкостей.


Библиографическая ссылка

Исаев Ю.М., Артемьев В.Г, Губейдуллин Х.Х ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОТСТАВАНИЯ ОСЕВОЙ СКОРОСТИ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ЖИДКИХ КОРМОВ ИЗ ЕМКОСТЕЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 6. – С. 65-66;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23233 (дата обращения: 20.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252