Гармонических колебаний
Наиболее ответственным периодом является ввод трубопровода сжиженных газов в эксплуатацию. Перед пуском его предварительно охлаждают, для чего обычно используют сжиженный газ, подаваемый в трубопровод с рабочей температурой^ Сжиженный газ движется по трубопроводу, испаряется и охлаждает стенки трубопровода. Паровую фазу сжиженного газа через определенные интервалы необходимо выпускать из трубопровода, чтобы обеспечить нужный для охлаждения трубопровода расход газа на входе и снизить давление паровой фазы в начале испарения сжиженного газа. При эксплуатации максимальная скорость сжиженного газа в трубопроводе не должна превышать 4,5 м/с, а коэффициент гидравлического сопротивления принимается равным 0,014 для всех трубопроводов [40]. Наряду с повреждениями трубопроводов сжиженных газов, связанных с трещинообразованием, большую опасность во время эксплуатации представляет разгерметизация трубопровода в местах соединений, обычно фланцевых. Эти аварийные ситуации возникают, как правило, в начальный период работы трубопровода и происходят из-за неправильного подбора материала герметизирующих прокладок, устанавливаемых между фланцами.
где С, — коэффициент гидравлического сопротивления аппарата; р и W — плотность и скорость газа в расчетном сечении аппарата.
Конические циклоны НИИОГАЗа серии СК, предназначенные для очистки газа от сажи, обладают повышенной эффективностью по сравнению с циклонами типа ЦН, что достигается за счет большего гидравлического сопротивления циклонов серии СК.
Огнепреградители низкого давления представляют собой аппараты, через которые проходит ацетилен с избыточным давлением более 10—15 кПа. Основным параметром огнепреградителя является предельное давление, при котором обеспечивается локализация пламени. Этот параметр регламентируется. Огнепреградитель должен не пропускать пламя как при воспламенении ацетилена в подводящем трубопроводе (патрубке), так и при воспламенении в отводящем трубопроводе. Корпус огнепреградителя рассчитан на условное избыточное давление 2,5 МПа. Диаметр корпуса огнепреградителя определяют исходя из допустимого по технологическим условиям гидравлического сопротивления; при этом диаметр огнепреградителя должен быть больше размера гранул насадки (колец Рашига) не менее чем в 20 раз, но не меньше 400 мм. Насадку нужно располагать таким образом, чтобы предотвратить ее перемещение при взрывном распаде ацетилена. Свободное сечение решеток (сеток) должно составлять не менее 65%.
на регулирующую заслонку 2 (или клапан), приводимую в действие сервомотором 3. При изменении гидравлического сопротивления в системе осушки меняется положение регулирующего органа, при этом в системе сохраняется постоянный перепад давлений и постоянный вакуум в начале ее. Регулирующий орган устанавливают до (или после) сушильных башен перед компрессором 7 либо на его байпасе.
Лри монтаже технологических трубопроводов в тех случаях, когда требуется снижение гидравлического сопротивления трубопровода, а также трубопроводов с пульсирующим потоком среды (для снижения вибрации трубопровода), вместо круто-изогнутых или сварных из секторов отводов рекомендуется применять гладкогнутые отводы, изготовленные с максимально допустимыми по месту радиусом поворота. Расстояние от поперечного сварного шва трубопровода до начала гнутого закругления должно быть равно диаметру трубы, но не менее 100 мм. Крутоизогнутые отводы приваривают к трубе без прямого участка. Допускается также сварка двух крутоизогнутых отводов под любым углом плоскостей без прямого участка между ними.
малая пропускная способность, обусловленная большими величинами гидравлического сопротивления;
Если аппараты, входящие в состав технологического узла или агрегата, отключаются один от другого запорной арматурой, то на каждом аппарате полагается установить предохранительный клапан. Между тем часто представляется возможным сократить или полностью исключить запорную арматуру между отдельными аппаратами технологического узла, тогда соответственно можно сократить и число предохранительных клапанов. В таких случаях достаточно иметь один предохранительный клапан на группу аппаратов, устанавливаемый на том аппарате, в котором повышение давления (с учетом гидравлического сопротивления системы) может достигнуть наибольшей величины.
крутоизогнутые и сварные отводы. Гнутые отводы следует применять только в тех случаях, когда требуется снижение гидравлического сопротивления трубопровода;
где f — коэффициент гидравлического сопротивления; Л — высота слоя насадки; р — плотность газа;
В этом уравнении наиболее важным параметром, определяющим описанные выше особенности процесса, является последний член. Величина v зависит от соотношения текущих значений давлений в емкостях V\ и V2 и гидравлического сопротивления соединяющего их трубопровода. Само же соотношение давлений, кроме динамики развития взрыва, тоже в большой мере зависит от характеристик трубопровода и объемов Vi и Уг.
6.10. Переездчиков И.В. Введение в теорию защиты от энергетического воздействия источников гармонических колебаний. —М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1987.
При вибрациях в режиме гармонических колебаний диапазон воспроизводимых частот находится в пределах 3...150 Гц. Стенд обеспечивает управление уровнем вибрации с использованием следящих фильтров и показаний датчиков на платформе и поддержку резонансной частоты вибрации объекта с обработкой результатов испытаний средствами ЭВМ (СМ-4) с УСО "КАМАК" при ускорениях платформы в пределах 0...1000 м/с2 и перемещениях до 25 мм.
Для простых гармонических колебаний скорость и ускорение определяются по уравнениям:
В [ 17] экспериментально и расчетным путем исследованы колебательные режимы движения паровой и жидкой фазы вертикального цилиндрического термосифона, работающего на метаноле. Испытывались медные трубки внутренним диаметром 13,8. 19,5 и 23 мм общей длиной 955 мм, из которых 460 мм внизу занимал испаритель с равномерно распределенной по всей длине обмоткой электронагревателя, а 305 мм вверху — конденсатор с водяной рубашкой. Изучалось влияние начального заполнения испарителя, диаметра трубки и начального давления в системе на тип и параметры колебаний. Было выяснено, что колебания возникают только при превышении определенной мощности подогревателя испарителя и если первоначальный объем жидкости составляет около 1/3 объема испарителя. Колебания возникают после наступления режима запирания обратного потока жидкости в трубке из конденсатора в испаритель восходящим мощным потоком пара из испарителя. Условие возникновения автоколебаний практически совпадает с полученным в 1968 г. Н. Я. Тобилевичем (ИФЖ, т.15, с. 1071-76) условием запирания в трубке термосифона. Колебания сопровождаются периодическим осушением и увлажнением стенки трубки в испарителе из-за релаксационного запирания обратного потока жидкости и последующего лавинного затопления испарителя после осушения стенки испарителя и резкого ослабления восходящего потока пара. Отмечено влияние падающих сверху на стенку испарителя капель жидкости в режиме осушения этой стенки. Приведены временные диаграммы давления и температур различных участков трубки при колебаниях. Указано, что кроме режима почти гармонических колебаний возможны режимы резко релаксационных колебаний с асимптотическим ростом или падением давления в термосифоне.
В производственных условиях почти не встречается вибрация в виде простых гармонических колебаний. Возникающее в результате работы машин и оборудования сложное колебательное движение является апериодическим или квазипериодическим, часто носит импульсный или толчкообразный характер.
Из равенства (2-1-6) можно видеть, что частота свободных гармонических колебаний тем больше, чем больше жесткость системы и чем меньше ее масса. Заметим, что любая более сложная механическая система, в том числе и тело человека, имеет большое число собственных частот колебаний, определяемое в общем случае числом элементов системы и степеней свободы их перемещений.
Но тогда правомочен вопрос, почему же мы уделили этому процессу Столько внимания. Ответ заключается в.том, что, во-первых, в подавляющем большинстве колебательных процессов, исключая колебания в резонансном режиме, влияние трения на характер колебаний не столь велико, а пренебрежение им позволяет упростить анализ поведения сложных колебательных систем; во-вторых, любой сложный колебательный процесс, как мы увидим далее, можно представить состоящим из . суммы простых гармонических колебаний.
зующейся некоторым сопротивлением Z, оказываемым средой колебательному движению. Амплитудно-временная характеристика такого процесса, показывающая, как изменяются во времени его кинематические параметры, образуется сложением амплитудно-временных характеристик составляющих колебаний. Поскольку сумму любого числа слагаемых можно получить их последовательным попарным сложением, рассмотрим сложение только одной пары гармонических колебаний, совершающихся в одном направлении, т. е. коллинеарно. В общем случае колебания могут иметь неодинаковые частоты, различные амплитуды и разные начальные фазы. Изменения во времени любого кинематического параметра сложного колебательного процесса могут быть записаны так:
Это означает, что при сложении гармонических колебаний с кратными частотами мы получаем периодический колебательный процесс с периодом повторения формы, равным периоду Т2 слагаемого колебания с меньшей частотой 0)2-
Так как (3 иррационально, то число периодов Т3, укладывающихся в интервале времени 7'2 или любом, ему кратном, будет дробным, а это означает, что фазы колебаний в конце двух любых следующих друг за другом равных интервалов времени будут неодинаковы, т. е. форма колебаний не будет повторяться и рассматриваемый сложный колебательный процесс не будет периодическим. Иначе говоря, при сложении гармонических колебаний с несоизмеримыми частотами мы получаем апериодический колебательный процесс. Обратим внимание, что апериодические процессы, образованные сложением двух гармонических колебаний с несоизмеримыми частотами, принято называть квазипериодическими в отличие от рассматриваемых ниже апериодических колебательных процессов, образуемых колебаниями с непрерывным рядом частот. Такое название они получили потому, что в этом случае всегда можно подобрать на амплитудно-временной характеристике такие интервалы времени, в которых укладывается «почти» целое число периодов. Так, например, при р=з]/2 7Г2~5-т/2Г3. При этом раз-
До сих пор мы рассматривали только периоды сложных колебаний. Уделим внимание амплитудам сложного колебания и, в частности, соотношению между максимальными ординатами амплитудно-временной характеристики, т. е. ее пиковыми величинами и среднеквадратичными величинами сложного колебания. Если для гармонического колебания отношение амплитуды колебания к ее среднеквадратичному значению, согласно равенству (2-1-13) и тексту к нему, определялось постоянной величиной, равной ]/2=1,41, то для сложного колебательного процесса это отношение не постоянно и может изменяться в широких пределах. Найдем среднеквадратичное значение за период повторения формы колебаний для сложного колебательного процесса, образованного сложением двух гармонических колебаний с разными амплитудами Аь А?, частотами сщ-ма и начальными фазами ф! и ф2. Для этого мы должны возвести в квадрат суммарное значение любого параметра, проинтегрировать его за период повторения формы колебаний, разделив на величину периода, а затем извлечь из результата квадратный корень. На примере смещения найдем:
 Читайте далее:
 Государственной санитарной инспекцией
Государственное предприятие
Газогорелочные устройства
Государственного социального
Государственного университета
Государственному социальному страхованию
Государство заботится
Гарантирующих безопасность
Гражданского назначения
Громоздкого оборудования
Групповых несчастных
Групповых установок
Групповой установки
Групповом смертельном
Грузоподъемными механизмами
|
