Содержание материала

На рис. 4.6 приведён фрагмент осциллограммы, а на рис. 4.7 - величина пульсации и оценки плотности распределения вероятности пульсации для диафрагм типа 1. Видно, что эти оценки близки к нормальному закону распределения вероятности на всех режимах при изменении давления напорного масла р0 от 0,4 до 2,0 МПа, противодавления за первой диафрагмой р от 0,2 до 1,0 МПа и числа Re от 2000 до 6000.
Исключение составляет один режим при ρ0 =1,0 МПа, р1≈0,5 МПа: (Re = 3300). Пульсация на этом режиме резко возрастает до 17...23 кПа, в то время как на всех остальных режимах она не выше 8 кПа.


Рис. 4.6. Осциллограмма (фрагмент) пульсации давления в проточной линии - прямом трубопроводе между двумя диафрагмами с прямоугольными входными кромками:
1- напорное давление, р0 =0,8 МПа, 2... 6 - давление в проточной линии между диафрагмами р = 0,5р0


Риc. 4.7. Плотность распределения вероятности пульсации давления (пунктирные кривые - нормальный закон)

Из рассмотрения участка осциллограммы пульсации давления, кривых максимального размаха и оценки плотности распределения при р0 ≈ 1,0 МПа (рис. 4.7) следует, что этот режим является режимом неустойчивого течения. Действительно, на этом режиме (1,0 МПа) кривая оценки плотности распределения имеет точки, отстоящие от среднестатистического значения параметра на (6.. .7) (7, в то время как при нормальном законе уже при Зег плотность вероятности практически равна 0, что и наблюдается на всех остальных режимах. Следует также отметить, что этот режим сопровождается характерными изменениями звука.
Неустойчивость течения через диафрагмы такой конфигурации (отверстие, имеющее протяжённость, с прямоугольной входной кромкой) на режимах с противодавлением 0,5... 1,5 МПа при Re = 3000...4000 отмечается Т.М. Баштой [4]. Он связывает неустойчивость течения с нестабильностью коэффициента расхода в зоне отрицательных значений (см. рис. 1.8).
Подобное явление подробно рассматривается Б.Н. Сиовым [62]. Характеризуя дроссельные отверстия различных типов, он отмечает, что стабильностью гидравлических характеристик обладают отверстия в тонкой стенке (Z / d < 0,2 при истечении в жидкость), у которых наиболее сжатое сечение выходит за пределы отверстия. При I / d = 0,6... 1,0 и выше существует кольцевая изолированная полость.
Причина стабильности, по его мнению, заключается в том, что при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке расчётное сжатое сечение струи находится за пределами отверстия (см. рис. 4.5, схема 1).  Причина нестабильности гидравлических характеристик отверстий, имеющих протяжённость с прямоугольной кромкой на входе, заключается в образовании и разрушении внутри отверстия кольцевой изолированной полости с пониженным (по сравнению с выходным) давлением (рис. 4.5, схемы 2, 3).
Исходя из этого суждения был сделан вывод: если формой входа отверстия обеспечивается плавный вход и безотрывное течение без сжатия, то при истечении через такие отверстия кольцевая изолированная полость не должна возникнуть и, следовательно, характеристики этих отверстий должны отличаться такой же стабильностью, как и отверстие в тонкой стенке. Проведённые Б.Н. Сиовым [62] экспериментальные исследования подтвердили это предположения. Это явление рассматривается также Т.М. Баштой [4], отмечающим устойчивый режим истечения при плавном входе в диафрагму.
На рис. 4.8 приведены оценки нормированных корреляционных функций процесса пульсации. Эти функции близко аппроксимируются функцией видапри значениях 50...67 с-1. В зоне интересующих нас частот (0... 30 Гц) периодическую составляющую обнаружить не удалось.
Таким образом, обработка результатов этих опытов ирас- «Змотренис статистических характеристик подтвердили предположение о том, что процесс пульсации давления можно считать стационарным эргодическим нормальным случайным процессом, за исключением зоны Re ≈ 3000...4000, характеризующейся неустойчивым истечением.
Нормированные спектральные плотности процесса, полученные как соответствующее преобразование Фурье корреляционной функции кривая вида представлены на рис. 4.9.

Рис. 4.8. Нормированные корреляционные функции пульсации давления в прямом трубопроводе между двумя диафрагмами (пунктир - аппроксимирующая

Из графиков видно, что основная часть амплитуды пульсация лежит в зоне частот 0,5...30 Гц, т. е. таких, которые пропускаются как золотниками, так и сервомоторами. 


Рис. 4.9. Нормированная спектральная плотность пульсации давления в прямом трубопроводе между двумя диафрагмами

Иными словами, вид спектральной плотности пульсации давления также подтверждает первоначальное предположение о том, что источником пульсации золотников с проточными линиями действительно является пульсация давления, проникающая в результате действия на поток дроссельных отверстий.
Следующим шагом, естественно, явилась попытка определить возможность оказывать влияние на величину этой пульсации. Изменяя в допустимых пределах конфигурацию и параметры самих дроссельных отверстий, можно повлиять на амплитуду пульсации давления ещё в процессе её зарождения. Однако часто конструктор бывает лишён такой возможности. В этом случае наладчик должен располагать способами, позволяющими влиять на величину уже возникшей за дроссельным отверстием пульсации. С учётом имеющихся в литературе сведений это можно сделать установкой за Дроссельным отверстием специальных дроссельных сопротивлений.