При рассмотрении такого течения важен не абсолютный размер шероховатости, а отношение абсолютной шероховатости к диаметру трубы. Одна и та же шероховатость может совершенно не оказывать влияния на сопротивление трубы большого диаметра, но способна существенно увеличить сопротивление трубы малого диаметра.
Характер влияния этих двух параметров был исследован И.И. Никурадзе на основании испытаний труб с искусственной шероховатостью.
Испытания были проведены при широком диапазоне относительных шероховатостей:
и значений числа Рейнольдса Re=500…106.
Формула Альтшуля (для всех зон турбулентного режима (при больших числах Рейнольдса второе слогаемое пренебрежительно мало – зона автомодельности):
Для зоны автомодельности также пользуются формулой Никурадзе:
На графике имеются три характерные области:
1). Гидравлически гладкие трубы
2). Гидравлически шероховатые трубы
3). Область автомодельности или область квадратичного сопротивления :
В руслах с некруглым сечением суммарная сила трения, действующая на внешнюю поверхность потока длиной равна:
где П - периметр русла,
- касательные напряжения на стенке.
При заданной площади S и данном расходе Q сила трения пропорциональна периметру сечения. Наименьший периметр при заданной площади имеет круглое сечение, которое и является наиболее выгодным с точки зрения, получения минимальных потерь энергии.
Вводится понятие гидравлического диаметра:
Потери на трение для некруглых труб так же определяются обобщенной формулой Вейсбаха-Дарси:
При этом коэффициент потерь на трение определяется по тем же формулам, что и для круглых труб, но число Рейнольдса определяется через гидравлический диаметр:
Методы и средства повышения безопасности технических систем и технологических процессов.
Система государственных стандартов безопасности труда ссвт, Нормативные показатели безопасности труда во всех сферах разрабатываются в соответствии с санитарными нормами и вводятся посредством новых госстандартов. При разработке технических средств и технологий применяются все возможные меры для снижения опасных и вредных факторов ниже предельно допустимого уровня.
Для каждого технического средства разрабатываются правила эксплуатации, гарантирующие безопасность ри их выполнении, для каждой технологической операции разрабатываются правила техники безопасности.
Техника безопасности-система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов.
Принципы обеспечения безопасности в производственной среде
1) принцип защиты расстоянием
2) принцип прочности
3) принцип слабого звена
Принцип защиты расстоянием заключается в установлении между человеком и источником опасности при котором обеспечивается заданный уровень безопасности. Принцип основан на том что принцип действия опасных и вредных факторов ослабевает по тому или иному физ закону или полностью исчезает в зависимости от расстояния. Санитарно защитная зона-пространство между границей жилой застройки и объектами являющимися источниками вредных факторов. В санитарно-защитной зоне запрещено размещение большинства заданий. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места должно предусматриваться так, чтобы от рабочего места был кратчайший путь к выходу.
Защита от электрического тока и ионизирующего излучения достигается расстоянием.
Принцип прочности состоит в том, что в целях повышения уровня безопасности усиливать способность материалов, конструкций и их элементов сопротивляться разрушениям и деформациям от разрушений и механических воздействий. реализуется принцип прочности при помощи коэффициента запаса прочности, который представляет собой соотношения опасной нагрузки, вызывающей недопустимые деформации к допускаемой нагрузке. С принципом прочности связано решение вопросов устойчивости или жесткости конструкции, под устойчивостью понимается способность конструкции сопротивляться возникновению больших отклонений от положения невозмущенного равновесия при малых возмущающих воздействиях
Принцип слабого звена состоит в применении в целях безопасности ослабленных элементов в конструкции или специальных устройств, которые разрушаются или срабатывают при определённых предварительно рассчитанных значениях факторов обеспечивая сохранность производственных объектов и персонала.
Принцип экранирования состоит в том, что между человеком и источником опасности устанавливается преграда гарантирующая защиту от опасности. Принцип экранирования обеспечивает защиту от всех видов излучения, вибраций и шумов, для защиты от тепловых излучений применяются отражающие поглащающие и отводящие экраны, для устройства экранов отражения используют светлые материалы-алюминий фольгаб оцинкованные материалы, жесть белая, теплоотводящие экраны изготовляют в виде конструкции сос змеевиком по которому протекает вода.
Теплопоглощающие экраны изготавливают из материалов с большой степенью черноты, прозрачным теплопоглощающим экраном являются водяные завесы-перелевныеводяныые завесы и напорые с подачей воды снизу под давлением.
Защитное экранирование широко применяются при ионизирующих излучениях, материалы применяемые для экранирования зависят от того, какое излучение. Альфа –стекло плестиклас, бета 2 см свинец с внутренней обивкоалюминиемБ гамма вольфрам бетон винецитд, для электромагнитных полей используют высоко проводящие экраны, защита от вибрации и шума обеспечивается экранированием и шумоизоляцией. Чем ваше длинна вволны, тем меньше область тени за экраном
:
равна:
- касательные напряжения на стенке.
