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阀在稳定状态下的运动规律

2018-01-08 tag标签:阀(6)
1.在稳定状态下的运动规律

阀门工作的稳定状态是指阀在某一不变升高h 的状态下工作, 且流经阀隙的流量和流速均不随时间而变化。

此(相当于阀板厚度) 和速度水头之差(c2-c3) /与阀的水力损失OhL。

相比,z1-z2(pg)都很小,可忽略不计,所以,作用在阀板上下的压力差主要是液体流经 阀隙的水力损失所造成的。

用阀的比载荷H,表示阀隙的水力损失OhLu,则由此可知, 阀的运动速度w 与曲柄转角0的余弦成正比,当其速度达到最大值(绝对 值),而阀的加速度按正弦规律变化。

在0=0~m范围内,始终为负值。

空压机阀件

当0= x/2时,加速度为最大值。由式(2-79)、式(2-81)、式(2- 82) 可绘出阀的升高h、运动速度加速度dw/dt 与0的关系曲线。

当6=0 r/2时,速度w 为正,而加速度dw/dt 为负, 者方向相反,说明阀作或速运动;当速度w为负,加速 度dw/dt 也为负,二者方向相同,说明阀下落时作增速运动。

在稳定状态下阀的升高h 是不变的,为一固定值。

但实际上,不仅升高h,速度w, 加速度dw/dt 是不断变化的,而且,当阀在上升时,在阀板下面留存有APW的部分液体未 能从阀除中流出,阀隙中此时的流量就小于阀座孔中的流量。

当阀下落时,不仅通过阀座孔 的流量要从阀隙流出,而且,阀在升高时滞留在阀板下的那部分液体也要经阀隙流出,使此 时阀隙的流量增大。

这种阀在上升时流速较小而下落时流速较大的现象称为魏斯特法尔现象。

此时的连续性方程则为由于存在魏斯特法尔现象,在阀板上升时,A,w前为“+”号,下落时为“一”号。

但阀板上升时,其运动速度w 为正,下落时阀的速度为负,将阀内的流动和阀的运动两个 因素综合起来考虑。

则不论阀板上升还是下落,式中AOU项前的负号都可以取消,由此得 阀的升高为当阀的流量系数p 和弹簧力F,不变时,对h求导数后就可以得到非稳定状态下阀的运 动速度和加速度。

根据等式右端第一项为一正弦曲线,第二项为一氽弦曲线, 两曲线叠加后,用虚线给出合成曲线,它表示了非稳定状态下阀门升高h 与曲柄转角0之间 的相互关系。

当0=0*时,阀尚未开始开启,需要曲柄转过一0。

角之后阀才开始开启,而当0- 180“时阀并未完全关闭,阀还处于升高为ho的位置,将8称为阀开 启的滞后角,ho称为阀关闭时的滞后升高。

阀下落到阀座上的速度WO和阀的最大升高ha以及曲柄的旋转角 速度。成正比,阀的升高越大和曲柄转速越高,阀落到阀座上的速度就越大。

上述公式是由平板阀推导而得出的,对于锥形阀,因过水断面高度与结构有关,公式会 有所变化。

上述空压机阀的升高和速度计算公式是在一系列简化的基础上得出的,因而存在一定的误 差,其中因质量引起的惯性力影响是较大的。

而且,随着往复次数的增加,误差也增大。为 了提高计算的准确性,应考虑惯性力的影响。


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