Космонавтика  Конструктивные устройства воздухозавес 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

что угол & увеличивается при уменьшении угла а и относительной ширины ш,ели, а также при увеличении и что поправочный коэффициент на количество движения т). учитывающий неравномерность поля скоростей в плоскости ДК, при этом меняется от 1 до 1,15. Коэффициент т) увеличивается при тех же условиях, которые вызывают увеличение угла -д и соответствующее уменьшение cos Таким образом, произведение т) cos & для всех вариантов воздушных завес близко к единице; такое положение наблюдается даже при угле & > 30 В этих случаях струя воздушной завесы мало деформируется, сохраняется профиль скоростей, характерный для свободной струи, у которой поправочный коэффициент на количество движения = 1,65 [13]. Поэтому даже при углах & до 55° произведение т) cos # будет около единицы. Следовательно, для рассматриваемых вариантов устройства воздушных завес можно считать -ф cos # ~ 1. Напншем уравнение Бернулли для сечений АБ н ДК:

Р2 - Pi -f U), (3)

где ф - поправочный коэффициент на динамическое давление, учитывающий неравномерность поля скоростей в сечении ДК[

Сен-коэффициент, учитывающий потерю энергии при смещении потоков наружного воздуха и воздуха завесы. Решим совместно уравнения (2) и (3) и затем, поделив обе части равенства на FeljcM получим

Величины ф, слИ Rc-, входящие в правую часть уравнения (4), в настоящее время не могут быть найдены теоретически н определяются опытным путем.

Реактивное давление стены в районе всасывающего отверстия по абсолютному значению меньше давления в окружающей атмосфере. Это объясняется значительными скоростями движения воздуха вдоль поверхности около всасывающего отверстия (ворот), в соответствии с законом Бернулли с увеличением скорости уменьшается давление.

На рис. 3 приведен примерный график изменения величины реактивного давления стены, построенный иа основе данных о распределении скоростей около всасывающего отверстия [14],

Как видно нз графика, на некотором удалении от всасывающего отверстия, там, где скорость меньше 10% скорости во всасывающем отверстии, величина реактивного давления (по абсолютному значению) равна давлению в окружающей атмосфере Рг- По мере приближения к всасывающему отверстию величина реактивного давления уменьшается н прибли-8



жается к величине давления внутри помещения Ру. Искомую разность сил (Р - Rc) {F - Fe) можно найти, если проинтегрировать заштрихованные на рис. 3 площадки по периметру всасывающего отверстия. Сумма членов правой части уравнения (4), которую обозначим Я, легко может быть найдена для случая бездействия завесы. К,огда Vj = 0, -фгда Я = Jfl, где \.iQ - коэффициент расхода воздуха через ворота прн бездействии завесы, зависящий от конструктивного оформления ворот.

На рис. 4 представлены несколько вариантов оформления ворот, для которых известны коэффициенты расхода воздуха [lo: ворота в тонкой стене (рис. 4,6) и ворота в толстой стене (рис. 4, в) с закругленными входными кромками. По- -Цут следний вариант наиболее характерен для ворот, устраиваемых в кирпичных стенах толщиной в два и более кирпича. ЕсоТИ не приняты специальные меры к сохранению наружной кромки стены у ворот, прн прохождении транспорта через ворота кромка быстро отбивается н принимает форму, близкую к указанной на рис. 4, в.

Необходимо отметить, что всякого рода конструктивные уступы (рис. 4, г) влияют на увеличение коэффициента расхода воздуха, как и скругленные входные кромки [15].

На основе проведенных испытаний ворот ряда типов было установлено, что величина Хо 0,8 является верхним пределом этого коэффициента для ворот применяемых конструкций.

Для определения того, как меняется сумма членов правой масти уравнения (4) при действии завесы, автором были постав-епы опыты Входные кромки ворот были оформлены в соответ-

Опыты проводились во Всесоюзном центральном нзучно-йсследователь-ском институте охраны труда ВЦСПС. Описание опытной установки см. в § 3.


Рис. 3. График изменения реактивного давления стены в районе всасывающего отверстия



ствии с фнг. 4,6, н, таким образом, величина Я была наибольшая. Испьпания проводились с односторонней завесой, имеющей угол а = 40°:

Во время опыта измерялись расходы воздуха, подаваемого в воздушную завесу, количество воздуха, проходящего через

ворота, разреление внутри модели Pi и давление на наружной поверхности стены около ворот в точках, указанных на рис. 5. Измерения позволили определить все величины, входящие в уравнение (4). На оси координат графика (рис. 6) отложены опытные значения величин, входящих в я, а на оси

S0.28

Рис. 4. Варианты оформления ворот

абсцисс - значение q=-.

6) 6) г)

Как видно нз графика, при = О величина Я = 0,8. По мере увеличения количества воздуха, подаваемого в завесу (т. е. величина Я несколько уменьшается, достигая своего минимума; Я = 0,59 при (?!=0,2. При дальнейшем увеличении q величина Я возрастает и при q = I равна Я ~ 0,7. Таким об-


Рис. 5. Точки замера давлений по перкметру ворот

Рис. 6. График изменений величины Я в зависимости от q

разом, величина Я уменьшается только на 26% по сравнению с первоначальным значением. Пои наиболее часто применяемых значениях q = 0,7-:- I величина П отличается от пер130иачально-го своего значения 0,8 только на 15%. Поэтому для упрощения 10



1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54