Экспериментальные исследования истечения и безразмерных параметров течения потоков жидкости в дроссельных окнах золотниковых гидрораспределителей с вращающимися гильзами

О.Б. Белоногов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5

В результате визуальных наблюдений установлено, что при протекании по-

тока жидкости через движущееся отверстие происходит изменение угла истече-

ния потока, обусловленное захватом части потока жидкости

стенками

отвер-

стий,

результате чего эта часть потока под действием сил инерции, центро-

бежных и кориолисовых сил смещается к углам, образованным набегающей и

внешней, а также набегающей и внутренней стенками отверстия. Дальнейшее

движение жидкости происходит практически вдоль стенок этих углов, при этом

другая часть потока преодолевает сквозные отверстия практически без измене-

ния угла истечения. Вследствие увеличения скорости вращения диска и толщи-

ны диска возрастает доля смещаемой части потока жидкости, т. е. увеличивает-

ся угол истечения потока. Увеличение ширины отверстий в диске и скорости

истечения жидкости из подводного сопла приводит к уменьшению доли смеща-

емой части потока жидкости и увеличению доли той части потока, которая

успевает преодолеть сквозные отверстия без изменения угла наклона, т. е. к

ослаблению эффекта увеличения угла истечения потока.

Отметим, что ярко выраженное струйное течение за диском отсутствует и

о количественных соотношениях долей потоков можно судить только по сле-

дам, оставляемым ими на поверхности объема жидкости, находящейся в про-

зрачном резервуаре.

Рабочая гипотеза и описание экспериментов по исследованию процессов

течения жидкости через дроссельные окна вращающихся гильз.

На основании

проведенных исследований течения потоков жидкости через движущиеся отвер-

стия [4] в качестве рабочей гипотезы были приняты следующие положения.

1. Вращение гильзы ЗГР приводит к приращению углов истечения потоков

жидкости в его дроссельных окнах по сравнению с углами истечения, соответ-

ствующими стационарной гильзе, при этом углы истечения при стремлении уг-

ловой скорости вращения гильзы к бесконечности стремятся к



/ 2.

2. Вращение

гильзы ЗГР приводит к дополнительному сопротивлению те-

чению потоков жидкости в дроссельных окнах из-за изменения траекторий

движения частиц жидкости вдоль стенок дроссельных окон и к дополнительно-

му сжатию потоков жидкости в дроссельных окнах, обусловленному действием

на потоки набегающих стенок дроссельных окон, центробежных и кориолисо-

вых сил. При этом на основании первого положения рабочей гипотезы измене-

ния параметров течения потоков при стремлении угловой скорости вращения

гильзы к бесконечности дополнительные сопротивление и сжатие имеют воз-

растающий характер с насыщением.

3. На изменение параметров потоков жидкости в дроссельных окнах вра-

щающейся гильзы оказывают влияние следующие факторы:



линейная скорость кругового движения средней поверхности гильзы

определяемая как

D D



 

г1

г2

(1)