Járművek, mezőgazdasági gépek, 1967 (14. évfolyam, 1-12. szám)

1967 / 1. szám

P = Pv + Pe + Pv (7a) v=v0+ve+vv (7b) ebből viszont következik, hogy pe=gave (8) Pv=—QdVv (9) Azaz a folyadék sebessége és nyomása egymással arányos (Allievi-féle összefüggések). Ugyanerre az eredményre jutunk, ha egyenes állandó keresztmet­szetű csőben ,,v” sebességgel áramló folyadékot 1­­­0 idő alatt leállítunk. A megállítás síkjában Ap nyomás­­emelkedés keletkezik és ez „v” sebességgel ellentétes irányban terjed „a” sebességgel. Ha a „v” sebességet pozitív irányúnak vesszük, akkor a nyomásemelkedés­sel együtt haladó koordináta rendszerben felírt impul­zus tétel —A pf= — gf (a+v)2 + gf (a+v) a amiből, ha figyelembe vesszük, hogy­­ kapjuk a (8) (9) összefüggésekhez hasonlóan A p­f­QCIV 1. A hullámegyenletek alkalmazása rövid csövekre A (7a) (7b), illetve (8) (9) egyenleteket nyilvánva­lóan alkalmazhatjuk tetszés szerinti hosszúságú csőre is, például az 1. ábrán látható ,,l” hosszúságú és ,,D” átmérőjű folyadékhengerre is, ahol egy dugattyú he­lyezkedik el és „d” átmérőjű cső csatlakozik hozzá. Ez tulajdonképpen egy befecskendező szivattyú nyo­móterének elvi felépítése. Ha a dugattyú valamilyen „c” sebességgel mozog, akkor felületéről a (8) egyenlet szerint egy p­i­gac nyomáshullám indul el, az I—I keresztmetszet válto­zás síkja felé és oda t­­­­ idő múlva érkezik. Itt a visszaverődik, és a visszavert nyomáshullám újra a idő múlva érkezik a dugattyúhoz. A dugattyútetőn totális visszaverődés lép fel és az I—I keresztmetszettől érkezett nyomáshullám válto­zatlan nagyságban fut vissza, de most már összeadódva az abban az időszakban keletkezett alaphullámmal és összegezve képezik az I—I keresztmetszet felé futó nyomáshullámot, amelyik idő múlva együttesen a verődik vissza az I—I keresztmetszetnél. Tehát a I—I keresztmetszetváltozáshoz, illetve dugattyútető­höz , időközönként érkeznek előre, illetve visszafutó a nyomáshullámok, amelyek frekvenciája a kis „l” miatt igen nagy. Ez a folyadéklengés csökkenő ,,l” mellett a dugattyúmozgás befejezéséig, majd a dugattyúmoz­gás megszűnése után a nyugalmi állapot eléréséig tart. Azonban ha a dugattyút az „I”-hez képest kicsiny, nem követünk el nagy hibát, ha az ,,l”-t állandónak vesz­­szük (pl. ez a helyzet a befecskendező szivattyúknál is). A továbbiakban azt fogjuk vizsgálni, hogy milyen törvényszerűség szerint játszódik le a nyomáslefolyás a dugattyútetőn, illetve az I—I keresztmetszetválto­zás síkjában.­ Ehhez azonban szükséges ismernünk azt, hogy mi­lyen mennyiségi arányban játszódik le a nyomásvisz­­szaverődés az I—I keresztmetszetnél. Az 1. ábrán be­jelölt folyadékáramlási irányt véve pozitívnak, az I—I keresztmetszethez hozzáfolyó, illetve tőle elfolyó mennyiségre a következő összefüggés írható fel: 1 F (Pe—Pv)=1 f (Pe+pv) (10) ga­ga mivel a keletkezett pv visszaverődött nyomáshullám a dugattyútól jövő nyomáshullámot fékezi, ugyanak­kor a ,,/” keresztmetszetű csőben pozitív irányban gyorsítja a folyadékot. (Itt feltételezzük, hogy az L hosszúság olyan nagy, hogy a folyamat befejeződéséig a cső másik végéről nem érkezik zavarás.) A (10) egyenletből következik, hogy F—f vagy bevezetve a A = — jelölést, lesz Pv=be (11) Itt három eset lehetséges a) F=f így A=0; 0 b) /=0 így A= 1; pv=pe c) F^f így 1(A‹—1; pv^±);pe Ac) esetben tehát a A és pe értékétől függően külön­böző nagyságú nyomáshullámok verődnek vissza és indulnak el a dugattyú felé. Részünkre nyilván csak az 1 ‹/, azaz 1 ‡ A ]1­0 eset érdekes és ennek figye­lembevételével kezdjük el vizsgálatainkat. 2. Nyomáslefolyás vizsgálata bütyköstengellyel mozgatott szivattyúnál Válasszunk ki a dugattyúmozgás részére három kü­lönböző sebességtörvényt, amelyeket a 2a, 2b, 2c 1. ábra. Szivattyú nyomó tér vázlat F-f Vv­f­­~—~Pe F+f F+f Járművek, Mezőgazdasági Gépek 14. évfolyam 1967. 1. szám 1 Ha az „Z“ hosszúságú hengerben a viszonyokat statikusan vizsgáljuk és azt tételezzük fel, hogy a nyomásváltozás egyidőben következik be az egész térben, akkor a Hooke-féle törvényt alkalmazva, a kontinuitás egyen­lettel tudjuk a jelenséget tárgyalni. Vö. [5]

Next