О критических условиях предохранительного клапана: расчет скорости звука
Thread Content
При расчете предохранительных клапанов существует критерий, определяющий граничное и субкритическое состояния. Означает ли достижение критического состояния достижение скорости звука? Связан ли этот критерий только с изотермическим коэффициентом давления? Другими словами, можно сказать, что критический уровень достигается тогда, когда разница давлений становится слишком великой. По-видимому, это не связано с расходом жидкости, но объем выброса через предохранительный клапан остается постоянным, то есть расход также является постоянным. Если исходить из критерия критического значения, то критическое значение соответствует скорости звука; в этом случае величина утечки будет равна произведению скорости звука на диаметр трубы. К тому же скорость звука всегда очень велика; даже 0,3 от скорости звука составляет 100 м/с. Где же на трубопроводах предохранительных клапанов может быть скорость потока в 100 м/с? К тому же это не совпадает с объемом расхода жидкости. Как это понимать?
Так называемая критическая скорость звука — это не то же самое; на самом деле речь идет о потоке с застоем, когда массовый поток через диаметр горла больше не увеличивается с ростом разницы давлений, а достигает определенного значения. Можно поискать на Baidu. У подавляющего большинства выходов предохранительных клапанов достигается критическое значение, поскольку обратное давление обычно очень низкое. Что касается скорости потока 100 м/с в трубе предохранительного клапана, то это совершенно нормально. Обычно число Маха в ветвях трубопровода может достигать 0,7, а в главной трубе — не более 0,5
По сути, речь идет о том, что скорость потока газа в месте наименьшего диаметра предохранительного клапана для сброса давления не превышает скорости звука. То есть, независимо от величины разницы давлений, значение максимального объема сбрасываемого газа остается постоянным. Можно ознакомиться с стандартом API 520 — там приведено подробное описание и формулы для расчетов. Это решение должно приниматься на основе взаимосвязи между давлением, сбрасываемым предохранительным клапаном, и обратным давлением, чтобы определить, возможно ли достижение состояния максимального сброса давления. При этом необходимо выбрать соответствующую формулу для расчетов. Если обратное давление в трубопроводе у выхода предохранительного клапана слишком велико, разница давлений по обе стороны клапана будет недостаточной для достижения состояния максимального сброса давления; в таком случае способность предохранительного клапана к сбросу давления снижается.
Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем mustvictory 17:08, 1 апреля 2016 года. Да, тот показатель массового потока, который больше не увеличивается, — это и есть понятие скорости звука. Вы можете узнать об этом, если поискать в Байду. Кроме того, диаметр выпускных труб для скорости потока 100 м/с рассчитывается исходя из нормальной скорости потока; такая высокая скорость потока учитываться не будет
Критическим условием для затухания потока является местная скорость звука. См. ракетный сопло Лаваля