Qobiq-Yon Reynolds soni PTFE almashtirgichdagi oqim-induktsiyalangan quvur tebranishining boshlanishiga qanday ta'sir qiladi?

Issiqlik almashtirgichdagi PTFE quvurlari qobiq tomonida past oqim tezligida jim va barqaror. Biroq, ortib borayotgan qobiq{1}}yon tezligi yashirin gidravlik chegarani kesib o'tishi mumkin. Suyuqlik tezligi, turbulentlik intensivligi, trubaning egiluvchanligi va qo'llab-quvvatlash oralig'i oqayotgan suyuqlikning kutilmaganda trubka to'plamini dinamik ravishda rag'batlantirishiga imkon berish uchun juda muhim tarzda birlashadi. Natija,{4}}oqim tebranishi bo'lib, ilgari statik holatda bo'lgan naychalar chayqalib, tebranadi va ba'zi hollarda ularning tayanchlariga nisbatan eshitiladigan tovush bilan taraqlaydi.

Shu sababli, qobiq tomonidagi Reynolds soni va trubka tebranishi o'rtasidagi bog'liqlik floropolimer issiqlik almashinuvchilarini loyihalashda eng muhim mexanik{0}}gidravlik o'zaro ta'sirlardan biridir va PTFE almashtirgichning ishlashi ham shu bilan bog'liq.

Shell Side Flowdagi Reynolds soni nima?
Reynolds soni suyuqlik oqimining tabiatini tavsiflovchi o'lchovsiz sondir. Bu quyidagi ta'sirlarning aralashmasi:

Suyuqlikning tezligi

Suyuqlikning zichligi

Suyuqliklarning yopishqoqligi

Shlangi diametrning xarakteristikasi

Qobiq{0}}yonal almashinuvchi oqimida Reynolds soni suyuqlik oqimining odatda silliq, laminar oqim yoki energetik, turbulent oqim ekanligini ko'rsatish uchun ishlatiladi.

Yuqori Reynolds soni, ko'proq turbulent energiya
Muayyan quvur to'plami geometriyasi uchun qobiqning yon tomonidagi Reynolds sonining- oshishi ko'pincha quyidagilarni anglatadi:

Yuqori o'zaro oqim tezligi

Yuqori intensivlikdagi turbulentlik

Kattaroq tebranish bosim kuchlari

Vorteksni to'kishning katta kuchi

Ba'zi chegara darajasidan pastda, o'zgaruvchan kuchlar quvur to'plamini biron bir mazmunli tarzda siljitish uchun juda ozdir. Tizim hali ham mexanik ravishda namlangan va barqaror.

Biroq, kritik nuqtadan o'tgandan so'ng, oqim energiyasi quvurlarning tebranish chastotalari bilan kuchli bog'lana boshlaydi.

Nima uchun PTFE quvurlari tebranishlarga sezgir
PTFE yuqori kimyoviy qarshilik va korroziyaga qarshi immunitetga ega bo'lsa-da, u metall quvur materiallariga qaraganda mexanik jihatdan sezilarli darajada kamroq qattiqdir.

PTFE quvurlari zanglamaydigan po'lat yoki titaniumli quvurlar bilan taqqoslanadi:

Kamaytirilgan Young moduli

Moslashuvchanlikni oshirish

Past tabiiy chastotalar

Yuk ostida kattaroq og'ish

Natijada, tebranishning boshlanishi uchun muhim Reynolds soni, odatda, taqqoslanadigan metall almashtirgichlarga qaraganda, pastki{0}}qobiq yon tezligida erishiladi.

Bu ftorpolimer almashtirgichlarni loyihalashda tebranishlarni hisobga olishni ayniqsa muhim qiladi.

Oqim induktsiyali trubaning tebranish mexanizmi
Naycha to'plami bo'ylab oqib o'tadigan turbulent qobiq{0}}yon suyuqlik har bir naycha atrofida bosim maydonlarining o'zgarishiga olib keladi.

Vorteks tebranishi va to'kilishi
Quvurlar orqasida o'zgaruvchan vortekslar, tsiklik lateral stresslarni ta'minlaydi. Past oqim tezligida bu kuchlar zaif va asosan zararsizdir.

Reynolds sonining ortishi bilan:

Turbulentlik darajasi oshadi

Bosimning o'zgarishi yanada aniqroq bo'ladi

Kogerent tebranuvchi kuchlar Kogerent tebranuvchi kuchlar

Naycha harakati yaxshilana boshlaydi

Agar stimulyatsiya chastotasi trubaning tabiiy chastotasiga yaqin bo'lsa, rezonans hodisalari paydo bo'lishi mumkin.

Keyin tebranish amplitudasi asta-sekin emas, balki tez o'sishi mumkin.

Suyuqlik-Elastik beqarorlik: Kritik chegara
Suyuqlikning{0}}elastik beqarorligi uchun kritik tezlik almashtirgich dizaynidagi eng muhim dizayn tekshiruvlaridan biridir.

Nima uchun xavf ortib bormoqda
Beqarorlikka o'tish to'g'ri chiziq emas. Kritik oqim holatidan pastda damping jarayonlari ustunlik qiladi va naycha harakatini bostiradi. Yuqorida, suyuqlikning o'zi energiyani tebranish aylanishiga struktura uni tarqatishidan tezroq hissa qo'shishni boshlaydi.

Shunda oqim tezligining ozgina oshishi ham nomutanosib ravishda katta tebranish amplitudalariga olib kelishi mumkin.

Naychaning o'zi o'zining charchoqni tekshirish mashinasi bo'lib xizmat qiladi, eskirish, yorilish yoki tayanch shikastlanishi sodir bo'lgunga qadar yuqori tsikllarda qayta-qayta cho'ziladi.

Haddan tashqari tebranishning tipik ta'siri
Oqim{0}}boshqarilmasa, tebranish quyidagilarga olib keladi:

Quvur devoridagi charchoq

Qo'llab-quvvatlash kiyimi

Abraziv kiyim

Naychadan-trubkaga-to‘qnashuv

Oqishdagi nosozliklar

Toʻplamning zarari - halokatli

PTFE almashtirgichlardagi nisbatan yumshoq material, ayniqsa, qo'llab-quvvatlovchi joylarda uzoq-mavjud tebranish aşınmasına moyil bo'lishi mumkin.

Reynolds raqami bo'yicha PTFE almashtirgichning qobiq tomonidagi naycha tebranishini tahlil qilish
Almashtirgichni loyihalashda qo'shma gidravlik va mexanik hisoblash qobiq tomoni Reynolds soni, quvur tebranishi va PTFE almashtirgich barqarorligi o'rtasidagi munosabatni baholash uchun ishlatiladi.

Kritik chegaraga ta'sir qiluvchi parametrlar
Beqarorlikning paydo bo'lishiga bir qancha jihatlar ta'sir qiladi.

Dizayn o'zgaruvchilarining tebranishga ta'siri
Qobiq tomonining tezligi Qo'zg'alish kuchi ko'tarildi
Quvur oralig'i uzunligi Uzunroq masofalar qattiqlikni pasaytiradi
Naychaning diametri Tabiiy chastota o'zgarishlari
Suyuqlik zichligi Yaxshiroq dinamik yuklash
Quvur oralig'iTebranish qarshiligini boshqarish
Devorning qattiqligi (PTFE) Burilishga ta'sir qiladi
Bu komponentlarning oʻzaro taʼsiri oddiy taxminiy{0}}qoidaga- qaraganda murakkabroq va puxta muhandislik tadqiqotlarini talab qiladi.

Quvurlarni qo'llab-quvvatlash oralig'ining ahamiyati
PTFE almashtirgichlarda tebranish muammolarini oldini olishning eng samarali vositalaridan biri bu quvurlarni qo'llab-quvvatlash oralig'i.

Oraliq qanchalik qisqa bo'lsa, tabiiy chastota shunchalik yuqori bo'ladi.
Mexanik ravishda quvur o'zini egiluvchan nur kabi tutadi. Bo'shliqning tebranish chastotasiga uning qo'llab-quvvatlanmaydigan uzunligi juda ta'sir qiladi.

Qo'shimcha qo'llab-quvvatlashlarni qo'shish:

Qo'llab-quvvatlanmaydigan uzunlik qisqarmoqda

Naychaning qattiqligi muvaffaqiyatli oshiriladi

Burilish amplitudasi kamayadi

Tabiiy chastota juda ko'payadi

Tabiiy chastota munosabati oraliq uzunligiga sezgir bo'lishi muhimdir. Qo'llab-quvvatlanmaydigan masofa qisqarganligi sababli, tabiiy chastota qisqarish ta'sirining kvadratiga oshadi, shuning uchun qo'llab-quvvatlash oralig'i juda kuchli qarshi chora hisoblanadi.

Bu trubaning rezonans chastotasini qobiq yon oqimi tomonidan yaratilgan turbulent qo'zg'alishning asosiy mintaqasidan yuqoriroq-ko'taradi.

Sanoat amaliyoti va TEMA ko'rsatmalari
Oqim induktsiyali tebranish tahlili TEMA tamoyillari ostida qobiq{0}}va-trubkali issiqlik almashtirgichlar muhandisligidagi muntazam faoliyatdir.

TEMA tomonidan dizayn mulohazalari
Quvurli almashtirgichlar ishlab chiqaruvchilar uyushmasi (TEMA) doirasida quyidagi baholash usullari mavjud:

Transvers oqim tezligi

Vibratsiyaga sezgirlik 1.

Naychaning tabiiy chastotalari

Suyuqlikning elastik beqarorligi chegaralari

Vorteksning to'kilishiga javob

Xuddi shu asosiy tebranish tushunchalari PTFE almashtirgichlar uchun ham amal qiladi, biroq qoʻshimcha materiallar{0}}oʻziga xos tashvishlarni hisobga olish kerak.

Ular ish oqimi sharoitlari almashtirgichning taxminiy ish diapazoni uchun kritik beqarorlik mintaqalaridan uzoqda bo'lishini ta'minlashi kerak.

Vibratsiyani kamaytirish uchun qo'shimcha dizayn yondashuvlari
Qo'llab-quvvatlash oralig'idan tashqari, tebranish xavfini cheklash uchun ko'pincha qo'llaniladigan yana ko'plab yondashuvlar mavjud.

Qobiq tomoni tezligini pasaytirdi
Qobiq{0}}yon tezligining pasayishi turbulent qo'zg'alish kuchlarini to'g'ridan-to'g'ri kamaytiradi va Reynolds sonini kamaytiradi.

Baffle geometriyasini optimallashtirish
To'siqlar oralig'i va kesish geometriyasi quyidagilarga ta'sir qilishi mumkin:

Oqim taqsimoti: diagonal

Turbulentlikning intensivligi

Lokallashtirilgan tezlik cho'qqilari

Konsentrlangan qo'zg'alish joylaridan qochish uchun ehtiyotkorlik bilan gidravlik balanslash qo'llaniladi.

Quvurning to'plamini joylashtirish
Vorteks hosil bo'lishi va uyg'onish o'zaro ta'siri uchburchak va kvadrat maydonchada tartibga solishda farq qiladi. Shuning uchun tebranish sezuvchanligi to'plam shaklini tanlashga bog'liq.

Yaxshilangan strukturaviy damping
Ba'zi almashtirgich konstruktsiyalarida rezonans mezonlari bajarilishidan oldin tebranish energiyasini yo'qotishga yordam beradigan qo'shimcha damping elementlari mavjud.

PTFE almashtirgichlar ehtiyotkorlik bilan muvozanatlashni talab qiladi
PTFE almashtirgichlar odatda metall tizimlar mos kelmaydigan dushman kimyoviy sharoitlarni boshqarish qobiliyati uchun tanlanadi.

Ammo PTFE quvurlariga termal stressni yutishga imkon beradigan bir xil moslashuvchanlik ularni turbulent oqim kuchlariga nisbatan mexanik jihatdan sezgir qiladi.

Shunday qilib, dizaynni optimallashtirish muvozanatni saqlashi kerak:

Korroziyaga qarshilik

Issiqlik uzatish samaradorligi

Bosimning yo'qolishi

Mexanik barqarorlik

Oqim tezligi chegaralari

Agressiv qobiq tomoni tezligi issiqlik ish faoliyatini yaxshilashi mumkin, lekin bir vaqtning o'zida tebranish xavfini oshiradi.

Xulosa
PTFE issiqlik almashtirgich muhandisligining asosiy qismi oqim hosil bo'lgan tebranish boshlanishini bashorat qilishdir. Turbulent oqim energiyasi qobiq-yonidagi Reynolds sonining ortishi bilan sezilarli darajada oshadi. Va nihoyat, o'zgaruvchan suyuqlik kuchlari moslashuvchan PTFE naychalari to'plamining o'ziga xos chastotalarini qo'zg'atishi mumkin bo'lgan darajaga etadi.

Qobiq tomoni Reynolds soni, quvur tebranishi va PTFE almashtirgichning ishlashi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik trubaning qattiqligi, tayanch oralig'i, o'zaro{0}}oqim tezligi va suyuqlik dinamikasi bilan belgilanadi. Ehtiyotkorlik bilan loyihalashtirilgan hisob-kitoblar, jumladan, TEMA standartlari bo‘yicha suyuqlik-elastik beqarorlik tezligini tekshirish, almashtirgichning xavfli tebranish chegaralaridan past ishlashini kafolatlaydi.

Qattiq joylashtirilgan quvur tayanchlari hali ham mavjud bo'lganlar orasida eng samarali qarshi choralardan biri hisoblanadi, chunki ular trubaning tabiiy chastotasini keskin oshiradi va burilish amplitudasini kamaytiradi. To'g'ri gidravlik va mexanik dizayn bilan PTFE almashtirgich ko'p yillar davomida juda jim va ishonchli bo'lishi mumkin.

Ovozsiz oqim, odatda, issiqlik ishlov berish tizimlarida dizayn cheklovlari doirasida quvur to'plami xavfsiz ishlashini ko'rsatadigan eng aniq ko'rsatkichdir.