Axın Turbulentliyini Anlamaq

Portativ balanslaşdırıcı, vibrasiya analizatoru

Cihazlar

Portativ balanslaşdırıcı və vibrasiya analizatoru Balanset-1A

Hissələr

Dinamik balanslaşdırıcı “Balanset-1A” OEM

Tərif: Axın Turbulentliyi nədir?

Axın turbulentliyi nasoslarda, ventilyatorlarda, kompressorlarda və boru sistemlərində təsadüfi sürət dəyişmələri, fırlanan burulğanlar və burulğanlarla xarakterizə olunan xaotik, nizamsız maye hərəkətidir. Maye hissəciklərinin nizamlı paralel yollarla hərəkət etdiyi hamar laminar axından fərqli olaraq, turbulent axın davamlı olaraq dəyişən sürət və təzyiqlə təsadüfi üçölçülü hərəkət nümayiş etdirir. Fırlanan maşınlarda turbulentlik çarxlarda və qanadlarda qeyri-sabit qüvvələr yaradır və genişzolaqlı rabitə yaradır. vibrasiya, səs-küy, enerji itkiləri və komponent yorğunluğuna səbəb olur.

Bəzi turbulentlik bir çox tətbiqlərdə qaçınılmaz və hətta arzuolunan olsa da (turbulent axın daha yaxşı qarışdırma və istilik ötürülməsini təmin edir), pis giriş şəraitindən, dizayndan kənar əməliyyatdan və ya axının ayrılmasından həddindən artıq turbulentlik vibrasiya problemləri yaradır, səmərəliliyi azaldır və nasoslarda və fanatlarda mexaniki aşınmanı sürətləndirir.

Turbulent axının xüsusiyyətləri

Axın rejiminin keçidi

Reynolds sayına əsasən laminardan turbulentə axın keçidləri:

Reynolds nömrəsi (Re): Re = (ρ × V × D) / µ
Burada ρ = sıxlıq, V = sürət, D = xarakterik ölçü, µ = özlülük
Laminar axın: Re < 2300 (hamar, sifarişli)
Keçid: Yenidən 2300-4000
Turbulent axın: Re > 4000 (xaotik, nizamsız)
Sənaye Maşınları: Demək olar ki, həmişə turbulent rejimdə fəaliyyət göstərir

Turbulentlik Xüsusiyyətləri

Təsadüfi Sürət Dəyişmələri: Ani sürət orta ətrafında xaotik şəkildə dəyişir
Burulğanlar və burulğanlar: Müxtəlif ölçülü fırlanan strukturlar
Enerji Kaskadı: Böyük burulğanlar getdikcə daha kiçik burulğanlara parçalanır
Qarışdırma: Impuls, istilik və kütlənin sürətli qarışığı
Enerji israfı: Turbulent sürtünmə kinetik enerjini istiliyə çevirir

Maşınlarda Turbulentliyin Mənbələri

Giriş pozuntuları

Zəif Giriş Dizaynı: Kəskin əyilmələr, maneələr, qeyri-adekvat düz uzunluq
Fırıldaq: Pervane/fan daxil olan mayenin qabaqcadan fırlanması
Qeyri-vahid sürət: Sürət profili idealdan təhrif edilmişdir
Effekt: Artan turbulentlik intensivliyi, yüksək vibrasiya, aşağı performans

Axın Ayrılması

Mənfi təzyiq qradientləri: Axın səthlərdən ayrılır
Dizayndankənar Əməliyyat: Bıçaqların ayrılmasına səbəb olan səhv axın bucaqları
Tövlə: Bıçağın emiş tərəfində geniş ayırma
Nəticə: Çox yüksək turbulentlik intensivliyi, xaotik qüvvələr

Oyanış bölgələri

Bıçaqların, dayaqların və ya maneələrin aşağı axınında turbulent oyanmalar
Yuxu zamanı yüksək turbulentlik intensivliyi
Aşağı axın komponentləri qeyri-sabit qüvvələrə məruz qalır
Çox mərhələli maşınlarda bıçaq-oyanma qarşılıqlılığı vacibdir

Yüksək Sürətli Regionlar

Turbulentliyin intensivliyi ümumiyyətlə sürətlə artır
Çarxın ucu bölgələri, boşaltma nozziləri yüksək turbulentlik sahələri
Lokallaşdırılmış yüksək qüvvələr və aşınma yaradır

Maşınlara təsirlər

Vibrasiyanın yaranması

Genişzolaqlı Vibrasiya: Turbulentlik geniş tezlik diapazonunda təsadüfi qüvvələr yaradır
Spektr: Diskret zirvələrdən daha yüksək səs-küy mərtəbəsi
Amplituda: Turbulentlik intensivliyi ilə artır
Tezlik diapazonu: Tipik olaraq turbulentlikdən qaynaqlanan vibrasiya üçün 10-500 Hz

Səs-küyün yaranması

Turbulentlik aerodinamik səs-küyün əsas mənbəyidir
Genişzolaqlı "uğuldayan" və ya "tələs" səsi
Sürətə mütənasib səs-küy səviyyəsi^6 (sürətə çox həssas)
Yüksək sürətli fanatlarda dominant səs-küy mənbəyi ola bilər

Səmərəlilik itkiləri

Turbulent sürtünmə enerjini dağıtır
Təzyiq artımını və axının çatdırılmasını azaldır
Tipik turbulentlik itkiləri: giriş gücünün 2-10%
Dizayndan kənar əməliyyatla artır

Component Fatigue

Təsadüfi dəyişən qüvvələr tsiklik gərginlik yaradır
Yüksək tezlikli stress velosipedi
Bıçaq və quruluşa kömək edir yorğunluq
Xüsusilə yüksək sürətlərə aiddir

Eroziya və aşınma

Turbulentlik aşındırıcı xidmətdə eroziyanı artırır
Turbulentliklə asılmış hissəciklər səthlərə təsir göstərir
Yüksək turbulentlik bölgələrində sürətlənmiş aşınma

Aşkarlama və Diaqnoz

Vibrasiya Spektr Göstəriciləri

Yüksək Genişzolaqlı: Spektr boyu yüksək səs-küy mərtəbəsi
Diskret zirvələrin olmaması: Xüsusi tezliklərə malik mexaniki nasazlıqlardan fərqli olaraq
Axından asılı: Genişzolaqlı internet səviyyəsi axın sürətinə görə dəyişir
BEP-də minimum: Dizayn nöqtəsində ən aşağı turbulentlik

Akustik Analiz

Səs təzyiqi səviyyəsinin ölçülməsi
Genişzolaqlı səs-küyün artması turbulentliyi göstərir
Vibrasiya spektrinə bənzər akustik spektr
İstiqamətli mikrofonlar turbulentlik mənbələrinin yerini müəyyən edə bilər

Axın vizuallaşdırılması

Dizayn zamanı hesablama mayelərinin dinamikası (CFD).
Testdə axın axını və ya tüstü vizualizasiyası
Dəyişmələri göstərən təzyiq ölçmələri
Tədqiqatda Hissəcik Şəkil Velosimetriyası (PIV).

Zərərlərin azaldılması strategiyaları

Giriş Dizayn Təkmilləşdirmələri

Yuxarı doğru adekvat düz boru uzunluğunu təmin edin (minimum 5-10 diametr)
Girişdən dərhal əvvəl kəskin əyilmələri aradan qaldırın
Axın düzəldiciləri və ya dönmə qanadlarından istifadə edin
Zəngli ağız və ya rasional girişlər turbulentliyin əmələ gəlməsini azaldır

Əməliyyat nöqtəsinin optimallaşdırılması

Ən yaxşı səmərəlilik nöqtəsinə (BEP) yaxın işləyin
Axın bucaqları bıçaq bucaqlarına uyğun gəlir, ayrılmağı minimuma endirir
Minimum turbulentlik generasiyası
Optimal nöqtəni saxlamaq üçün dəyişən sürətə nəzarət

Dizayn Dəyişiklikləri

Axın keçidlərində hamar keçidlər (kəskin künclər yoxdur)
Tədricən axını yavaşlatmaq üçün diffuzorlar
Burulğan bastırıcılar və ya burulmağa qarşı cihazlar
Turbulentlik nəticəsində yaranan səs-küyü udmaq üçün akustik astar

Turbulentlik və digər axın hadisələri

Turbulentlik və kavitasiya

Turbulentlik: Genişzolaqlı, davamlı, axından asılı
Kavitasiya: İmpulsiv, daha yüksək tezlikli, NPSH-dən asılıdır
Hər ikisi: Bir yerdə mövcud ola bilər, hər ikisi genişzolaqlı vibrasiya yaradır

Turbulentlik və resirkulyasiya

Turbulentlik: Təsadüfi, genişzolaqlı, bütün axınlarda mövcuddur
Resirkulyasiya: Mütəşəkkil qeyri-sabitlik, aşağı tezlikli pulsasiya, yalnız aşağı axın
Əlaqə: Resirkulyasiya zonaları yüksək turbulentdir

Axının turbulentliyi fırlanan maşınlarda yüksək sürətli maye axınının xas xüsusiyyətidir. Qaçılmaz olsa da, onun intensivliyi və təsirləri düzgün giriş dizaynı, dizayn nöqtəsinə yaxın əməliyyat və axın optimallaşdırılması vasitəsilə minimuma endirilə bilər. Turbulentliyi genişzolaqlı vibrasiya və səs-küyün mənbəyi kimi başa düşmək diskret tezlikli mexaniki nasazlıqları ayırmağa imkan verir və mexaniki təmirdən daha çox axın şəraitinə yönəlmiş müvafiq düzəldici tədbirləri istiqamətləndirir.

← Əsas İndeksə qayıt

Axın Turbulentliyi nədir? Qeyri-sabit axın vibrasiyası

admin tərəfindən Oktyabr 31, 2025 Oktyabr 31, 2025-də nəşr edilmişdir