Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Задачи таможенных органов смотреть в статье 6 ТК ТС

Вопрос: организационная структура таможенных органов.

Принципы валютного контроля – смотреть 173 ФЗ,ст3 (5 принципов).

Вопрос: Таможенная политика как составная часть таможенного дела.

Вопрос: Таможенное дело в системе отраслей национальной экономики.

Вопрос: предмет,объект, задачи курса, дисциплины, экономика таможенного дела.

Таблица 4.1 - Основные величины, характеризующие истечения

Тип детали, перекрывающей отверстие Коэффициент расхода Расчетная формула площади проходного сечения S(x)
Шарик 0,6…0,62 πdx∙sin 45o
Конус 0,8…0,85 πdx∙sin 45o
Плоскость (x < d/4) 0,8…0,85 πdx
Плунжер 0,71…0,79 πdx

 

Рисунок 4.5 - Расчетные схемы истечения жидкости в зависимости от детали, перекрывающей отверстие: а – шарик; б – конус; в – плоскость; г – плунжер

 

В таблице 4.1 и на рисунке 4.5 приведены основные варианты расчетных схем, полученные в результате анализа наиболее часто встречающихся случаев при решении задач определения расхода. В основном эти варианты отличаются формой детали, перекрывающей круглое проходное сечение диаметром d, и соотношением поперечных размеров отверстия и перекрывающей детали. Для каждого из них даются рекомендуемые значения коэффициента расхода в области квадратичного сопротивления и формула, позволяющая оценить площадь S(x) соответствующего проходного сечения.
^ 5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
5.1 Простой трубопровод постоянного сечения
Трубопровод называется простым, если он не имеет ответвлений. Простые трубопроводы могут образовывать соединения: последовательное, параллельное или разветвленное. Трубопроводы могут быть сложными, содержащими как последовательное, так и параллельное соединения или разветвления.

Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад (разность) уровней энергии может быть создан тем или иным способом: работой насоса, благодаря разности уровней жидкости, давлением газа. В машиностроении приходится иметь дело главным образом с трубопроводами, движение жидкости в которых обусловлено работой насоса.

При гидравлическом расчете трубопровода чаще всего определяется его потребный напор H потр — величина, численно равная пьезометрической высоте в начальном сечении трубопровода. Если потребный напор задан, то его принято называть располагаемым напором H расп. В этом случае при гидравлическом расчете может определяться расход Q жидкости в трубопроводе или его диаметр d. Значение диаметра трубопровода выбирается из установленного ряда в соответствии с ГОСТ 16516—80.

Пусть простой трубопровод постоянного проходного сечения, произвольно расположенный в пространстве (рисунок 5.1, а), имеет общую длину l и диаметр d и содержит ряд местных гидравлических сопротивлений I и II.

Запишем уравнение Бернулли для начального ^ 1-1 и конечного 2-2 сечений этого трубопровода, считая, что коэффициенты Кориолиса в этих сечениях одинаковы (α12). После сокращения скоростных напоров получим

,

где z1, z2 координаты центров тяжести соответственно начального и конечного сечений;

p1, p2 давления в соответственно начальном и конечном сечениях трубопровода;

— суммарные потери напора в трубопроводе.

Отсюда потребный напор

, (5.1)

Как видно из полученной формулы, потребный напор складывается из суммарной геометрической высоты Δz = z2 – z1, на которую поднимается жидкость в процессе движения по трубопроводу, пьезометрической высоты в конечном сечении трубопровода и суммы гидравлических потерь напора, возникающих при движении жидкости в нем.

В гидравлике принято под статическим напором трубопровода понимать сумму .

Тогда, представляя суммарные потери как степенную функцию от расхода Q, получим

, (5.2)

где т — величина, зависящая от режима течения жидкости в трубопроводе;

К - сопротивление трубопровода.

При ламинарном режиме течения жидкости и линейных местных сопротивлениях (заданы их эквивалентные длины l экв) суммарные потери

,

где l расч = l + l экв — расчетная длина трубопровода.

Следовательно, при ламинарном режиме т = 1, .

При турбулентном течении жидкости

.

Заменяя в этой формуле среднюю скорость жидкости через расход, получим суммарные потери напора

. (5.3)

Тогда при турбулентном режиме , а показатель степени m = 2. При этом следует помнить, что в общем случае коэффициент потерь на трение по длине является также функцией расхода Q.

Поступая аналогично в каждом конкретном случае, после несложных алгебраических преобразований и вычислений можно получить формулу, определяющую аналитическую зависимость потребного напора для данного простого трубопровода от расхода в нем. Примеры таких зависимостей в графическом виде приведены на рисунке 5.1, б, в.

Анализ формул, приведенных выше, показывает, что решение задачи по определению потребного напора ^ H потр при известных расходе Q жидкости в трубопроводе и его диаметре d несложно, так как всегда можно провести оценку режима течения жидкости в трубопроводе, сравнивая критическое значение Reкp = 2300 с его фактическим значением, которое для труб круглого сечения может быть вычислено по формуле

. (5.4)

После определения режима течения можно вычислить потери напора, а затем потребный напор по формуле (5.2).

Если же величины Q или d неизвестны, то в большинстве случаев сложно оценить режим течения, а, следовательно, обоснованно выбрать формулы, определяющие потери напора в трубопроводе. В такой ситуации можно рекомендовать использовать либо метод последовательного приближения, обычно требующий достаточно большого объема вычислительной работы, либо графический метод, при применении которого необходимо строить так называемую характеристику потребного напора трубопровода.
^ 5.2. Построение характеристики потребного напора простого трубопровода
Графическое представление в координатах Н—Q аналитической зависимости (5.2), полученной для данного трубопровода, в гидравлике называется характеристикой потребного напора. На рисунке 5.1, б, в приведено несколько возможных характеристик потребного напора (линейные — при ламинарном режиме течения и линейных местных сопротивлениях; криволинейные — при турбулентном режиме течения или наличии в трубопроводе квадратичных местных сопротивлений).

Как видно на графиках, значение статического напора Н стможет быть как положительным (жидкость подается на некоторую высоту Δ z или в конечном сечении существует избыточное давление p 2), так и отрицательным (при течении жидкости вниз или при ее движении в полость с разрежением).

Крутизна характеристик потребного напора зависит от сопротивления трубопровода и возрастает с увеличением длины трубы и уменьшением ее диаметра, а также зависит от количества и характеристик местных гидравлических сопротивлений. Кроме того, при ламинарном режиме течения рассматриваемая величина пропорциональна еще и вязкости жидкости. Точка пересечения характеристики потребного напора с осью абсцисс (точка А на рисунке 5.1, б, в)определяет расход жидкости в трубопроводе при движении самотеком.

Графические зависимости потребного напора широко используются для определения расхода Q при расчете как простых трубопроводов, так и сложных. Поэтому рассмотрим методику построения такой зависимости (рисунок 5.2, а). Она состоит из следующих этапов.

1-й этап. Используя формулу (5.4) определяем значение критического расхода ^ Q кр, соответствующее Reкp =2300, и отмечаем его на оси расходов (ось абсцисс). Очевидно, что для всех расходов, расположенных левее Q кр, в трубопроводе будет ламинарный режим течения, а для расходов, расположенных правее Q кр, — турбулентный.

2-й этап. Рассчитываем значения потребного напора Н1 и Н2 при расходе в трубопроводе, равном Q кр, соответственно предполагая, что Н1 результат расчета при ламинарном режиме течения, а Н2 при турбулентном.

3-й этап. Строим характеристику потребного напора для ламинарного режима течения (для расходов, меньших Q кр). Если местные сопротивления, установленные в трубопроводе, имеют линейную зависимость потерь от расхода, то характеристика потребного напора имеет линейный вид.

4-й этап. Строим характеристику потребного напора для турбулентного режима течения (для расходов, больших Qкp). Во всех случаях получается криволинейная характеристика, близкая к параболе второй степени.

Имея характеристику потребного напора для данного трубопровода, можно по известному значению располагаемого напора Hрасп найти искомое значение расхода Qx (см. рисунок 5.2, а).

Если же необходимо найти внутренний диаметр трубопровода d, то, задаваясь несколькими значениями d, следует построить зависимость потребного напора Hпотр от диаметра d (рис. 5.2, б). Далее по значению Нрасп выбирается ближайший больший диаметр из стандартного ряда d ст.

В ряде случаев на практике при расчете гидросистем вместо характеристики потребного напора используют характеристику трубопровода. Характеристика трубопровода — это зависимость суммарных потерь напора в трубопроводе от расхода. Аналитическое выражение этой зависимости имеет вид

. (5.5)

Сравнение формул (5.5) и (5.2) позволяет заключить, что характеристика трубопровода отличается от характеристики потребного напора отсутствием статического напора H ст, а при H ст = 0 эти две зависимости совпадают.
^ 5.3 Соединения простых трубопроводов.

Аналитические и графические способы расчета
Рассмотрим способы расчета соединений простых трубопроводов.

Пусть имеем последовательное соединение нескольких простых трубопроводов (1, 2 и 3 на рисунке 5.3, а)различной длины, разного диаметра, с различным набором местных сопротивлений. Так как эти трубопроводы включены последовательно, то в каждом из них имеет место один и тот же расход жидкости Q. Суммарная потеря напора для всего соединения (между точками М и N) складывается из потерь напора в каждом простом трубопроводе (, , ), т.е. для последовательного соединения справедлива следующая система уравнений:

(5.6)

Потери напора в каждом простом трубопроводе могут быть определены через значения соответствующих расходов:

; ; . (5.7)

Система уравнений (5.6), дополненная зависимостями (5.7), является основой для аналитического расчета гидросистемы с последовательным соединением трубопроводов.

Если используется графический метод расчета, то при этом возникает необходимость в построении суммарной характеристики соединения.

На рисунке 5.3, б показан способ получения суммарной характеристики последовательного соединения. Для этого используются характеристики простых трубопроводов 1, 2 и 3, которые строятся по зависимостям (5.7).

Для построения точки, принадлежащей суммарной характеристике последовательного соединения, необходимо в соответствии с (5.6) сложить потери напора в исходных трубопроводах при одинаковом расходе. С этой целью на графике проводят произвольную вертикальную линию (при произвольном расходе Q'). По этой вертикали суммируют отрезки (потери напора , и ) получившиеся от пересечения вертикали с исходными характеристиками трубопроводов. Полученная таким образом точка А будет принадлежать суммарной характеристике соединения. Следовательно, суммарная характеристика последовательного соединения нескольких простых трубопроводов получается в результате сложения ординат точек исходных характеристик при данном расходе.

Параллельным называется соединение трубопроводов, имеющих две общие точки (точку разветвления и точку смыкания). Пример параллельного соединения трех простых трубопроводов приведен на рисунке 5.3, в. Очевидно, что расход Q жидкости в гидросистеме до разветвления (точка М) и после смыкания (точка N)один и тот же и равен сумме расходов Q1, Q 2 и Q3 в параллельных ветвях.

Если обозначить полные напоры в точках M и N через НM и HN, то для каждого трубопровода потеря напора равна разности этих напоров:

; ; ,

т. е. в параллельных трубопроводах потери напора всегда одинаковы. Это объясняется тем, что при таком соединении, несмотря на разные гидравлические сопротивления каждого простого трубопровода, расходы Q 1, Q 2и Q 3распределяются между ними так, что потери остаются равными.

Таким образом, система уравнений для параллельного соединения имеет вид

(5.8)

Потери напора в каждом трубопроводе, входящем в соединение, могут быть определены по формулам вида (5.7). Таким образом, система уравнений (5.8), дополненная формулами (5.7), является основой для аналитического расчета гидросистем с параллельным соединением трубопроводов.

На рисунке 5.3, г показан способ получения суммарной характеристики параллельного соединения. Для этого используются характеристики простых трубопроводов 1, 2 и 3, которые строятся по зависимостям (5.7).

Для получения точки, принадлежащей суммарной характеристике параллельного соединения, необходимо в соответствии с (5.8) сложить расходы в исходных трубопроводах при одинаковых потерях напора. С этой целью на графике проводят произвольную горизонтальную линию (при произвольной потере ). По этой горизонтали графически суммируют отрезки (расходы Q 1, Q 2и Q 3), получившиеся от пересечения горизонтали с исходными характеристиками трубопроводов. Полученная таким образом точка В принадлежит суммарной характеристике соединения. Следовательно, суммарная характеристика параллельного соединения трубопроводов получается в результате сложения абсцисс точек исходных характеристик при данных потерях.

По аналогичному методу строятся суммарные характеристики для разветвленных трубопроводов. ^ Разветвленным соединением называется совокупность нескольких трубопроводов, имеющих одну общую точку (место разветвления или смыкания труб).

Рассмотренные выше последовательное и параллельное соединения, строго говоря, относятся к разряду сложных трубопроводов. Однако в гидравлике под сложным трубопроводом, как правило, понимают соединение нескольких последовательно и параллельно включенных простых трубопроводов.

На рисунке 5.3, д приведен пример такого сложного трубопровода, состоящего из трех трубопроводов 1, 2 и 3. Трубопровод 1 включен последовательно по отношению к трубопроводам 2 и 3. Трубопроводы 2 и 3 можно считать параллельными, так как они имеют общую точку разветвления (точка М)и подают жидкость в один и тот же гидробак.

Для сложных трубопроводов расчет, как правило, проводится графическим методом. При этом рекомендуется следующая последовательность:

1) сложный трубопровод разбивается на ряд простых трубопроводов;

2) для каждого простого трубопровода строится его характеристика;

3) графическим сложением получают характеристику сложного трубопровода.

На рисунке 5.3, е показана последовательность графических построений при получении суммарной характеристики () сложного трубопровода. Вначале складываются характеристики трубопроводов и по правилу сложения характеристик параллельных трубопроводов, а затем характеристика параллельного соединения складывается с характеристикой по правилу сложения характеристик последовательно соединенных трубопроводов и получается характеристика всего сложного трубопровода .

Имея построенный таким образом график (см. рисунок 5.3, е)для сложного трубопровода, можно достаточно просто по известному значению расхода Q1, поступающего в гидросистему, определить потребный напор H потр = для всего сложного трубопровода, расходы Q 2 и Q 3 в параллельных ветвях, а также потери напора , и в каждом простом трубопроводе.
^ 5.4 Трубопровод с насосной подачей
Как уже отмечалось, основным способом подачи жидкости в машиностроении является принудительное нагнетание ее насосом. Насосом называется гидравлическое устройство, преобразующее механическую энергию привода в энергию потока рабочей жидкости. В гидравлике трубопровод, в котором движение жидкости обеспечивается за счет насоса, называется трубопроводом с насосной подачей (рисунок 5.4, а).

Целью расчета трубопровода с насосной подачей, как правило, является определение напора, создаваемого насосом (напора насоса). Напором насоса Н н называется полная механическая энергия, переданная насосом единице веса жидкости. Таким образом, для определения Н ннеобходимо оценить приращение полной удельной энергии жидкости при прохождении ее через насос, т.е.

, (5.9)

где Нвх, Нвых удельная энергия жидкости соответственно на входе и выходе из насоса.

Рассмотрим работу разомкнутого трубопровода с насосной подачей (см. рисунок 5.4, а). Насос перекачивает жидкость из нижнего резервуара А с давлением над жидкостью p 0 в другой резервуар Б, в котором давление р 3. Высота расположения насоса относительно нижнего уровня жидкости H 1 называется высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом, или гидролинией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода или верхнего уровня жидкости Н 2называется высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным, илигидролинией нагнетания.


Рисунок 5.4 - Схема трубопровода с насосной подачей (а) и график определения рабочей точки (б)

 


Запишем уравнение Бернулли для потока жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1:

, (5.10)

где — потери напора во всасывающем трубопроводе.

Уравнение (5.10) является основным для расчета всасывающих трубопроводов. Давление p 0обычно ограничено (чаще всего это атмосферное давление). Поэтому целью расчета всасывающего трубопровода, как правило, является определение давления перед насосом. Оно должно быть выше давления насыщенных паров жидкости. Это необходимо для исключения возникновения кавитации на входе в насос. Из уравнения (5.10) можно найти удельную энергию жидкости на входе в насос:

. (5.11)

Запишем уравнение Бернулли для потока жидкости в напорном трубопроводе, т. е. для сечений 2-2 и 3-3:

, (5.12)

где — потери напора в напорном трубопроводе.

Левая часть этого уравнения представляет собой удельную энергию жидкости на выходе из насоса Hвых. Подставив в (5.9) правые части зависимостей (5.11) для Hвх и (5.12) для Hвых, получим

, (5.13)

Как следует из уравнения (5.13), напор насоса H н обеспечивает подъем жидкости на высоту 1 + H 2), повышение давления с р 0до p 3 и расходуется на преодоление сопротивлений во всасывающем и напорном трубопроводах.

Если в правой части уравнения (5.13) обозначить H ст и заменить на KQm, то получим Hн=Hcr + KQm.

Сравним последнее выражение с формулой (5.2), определяющей потребный напор для трубопровода. Очевидна их полная идентичность:

, (5.14)

т.е. насос создает напор, равный потребному напору трубопровода.

Полученное уравнение (5.14) позволяет аналитически определить напор насоса. Однако в большинстве случаев аналитический способ достаточно сложен, поэтому получил распространение графический метод расчета трубопровода с насосной подачей.

Этот метод заключается в совместном построении на графике характеристики потребного напора трубопровода (или характеристики трубопровода )и характеристики насоса . Под характеристикой насоса понимают зависимость напора, создаваемого насосом, от расхода. Точка пересечения этих зависимостей называется рабочей точкой гидросистемы и является результатом графического решения уравнения (5.14).

На рисунке 5.4, б приведен пример такого графического решения. Здесь точка Аи есть искомая рабочая точка гидросистемы. Ее координаты определяют напор H н, создаваемый насосом, и расход Qн жидкости, поступающей от насоса в гидросистему.

Если по каким-то причинам положение рабочей точки на графике не устраивает проектировщика, то это положение можно изменить, если скорректировать какие-либо параметры трубопровода или насоса.
^ 7.5. Гидравлический удар в трубопроводе
Гидравлическим ударом называется колебательный процесс, возникающий в трубопроводе при внезапном изменении скорости жидкости, например при остановке потока из-за быстрого пере­крытия задвижки (крана).

Этот процесс очень быстротечен и характеризуется чередованием резкого повышения и понижения давления, что может привести к разрушению гидросистемы. Это вызвано тем, что кинетическая энергия движущегося потока при остановке переходит в работу по растяжению стенок труб и сжатию жидкости. Наибольшую опасность представляет начальный скачок давления.

Проследим стадии гидравлического удара, возникающего в трубопроводе при быстром перекрытии потока (рисунок 7.5).

Пусть в конце трубы, по которой жидкость движется со скоростью vq, произведено мгновенное закрытие крана А. Тогда (см. рисунок 7.5, а)скорость частиц жидкости, натолкнувшихся на кран, будет погашена, а их кинетическая энергия перейдет в работу деформации стенок трубы и жидкости. При этом стенки трубы растягиваются, а жидкость сжимается. Давление в остановившейся жидкости возрастает на Δ p уд. На заторможенные частицы жидкости у крана набегают другие частицы и тоже теряют скорость, в результате чего сечение п—п перемещается вправо со скоростью с, называемой скоростью ударной волны, сама же переходная область (сечение п—п), в которой давление изменяется на величину Δ p уд, называется ударной волной.

Когда ударная волна достигнет резервуара, жидкость окажется остановленной и сжатой во всей трубе, а стенки трубы — растянутыми. Ударное повышение давления Δ p уд распространится на всю трубу (см. рис. 7.5, б).

Но такое состояние не является равновесным. Под действием повышенного давления (р 0 + Δp уд) частицы жидкости устремятся из трубы в резервуар, причем это движение начнется с сечения, непосредственно прилегающего к резервуару. Теперь сечение п—п перемещается по трубопроводу в обратном направлении — к крану — с той же скоростью с, оставляя за собой в жидкости давление p 0 (см. рисунке 7.5, в).


Жидкость и стенки трубы возвращаются к начальному состоянию, соответствующему давлению p 0. Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость , но направленную в противоположную сторону.

С этой скоростью «жидкая колонна» (см. рисунок 7.5, г) стремится оторваться от крана, в результате возникает отрицательная ударная волна (давление в жидкости уменьшается на то же значение Δ p уд). Граница между двумя состояниями жидкости направляетсяот крана к резервуару со скоростью с, оставляя за собой сжавшиеся стенки трубы и расширившуюся жидкость (см. рисунок 7.5, д). Кинетическая энергия жидкости вновь переходит в работу деформации, но с противоположным знаком.

Состояние жидкости в трубе в момент прихода отрицательной ударной волны к резервуару показано на рисунке 7.5, е. Так же как и для случая, изображенного на рисунке 7.5, б,оно не является равновесным, так как жидкость в трубе находится под давлением (р 0 + Δp уд), меньшим, чем в резервуаре. На рисунке 7.5, ж показан процесс выравнивания давления в трубе и резервуаре, сопровождающийся возникновением движения жидкости со скоростью .

Очевидно, что как только отраженная от резервуара ударная волна достигнет крана, возникнет ситуация, уже имевшая место в момент закрытия крана. Весь цикл гидравлического удара повторится.

Теоретическое и экспериментальное исследования гидравлического удара в трубах было впервые выполнено Н.Е.Жуковским. В его опытах было зарегистрировано до 12 полных циклов с постепенным уменьшением Δ p уд. В результате проведенных исследований Н.Е.Жуковский получил аналитические зависимости, позволяющие оценить ударное давление Δ p уд. Одна из этих формул, получившая имя Н.Е.Жуковского, имеет вид

, (7.14)

где скорость распространения ударной волны с определяется по формуле

,

где ^ К — объемный модуль упругости жидкости; Е — модуль упругости материала стенки трубопровода; d и δ — соответственно внутренний диаметр и толщина стенки трубопровода.

Формула (7.14) справедлива при прямом гидравлическом ударе, когда время перекрытия потока tзакр меньше фазы гидравлического удара t 0:

,

где l — длина трубы.

Фаза гидравлического удара t 0 — это время, за которое ударная волна движется от крана к резервуару и возвращается обратно. При t закр > t 0 ударное давление получается меньше, и такой гидроудар называют непрямым.

При необходимости можно использовать известные способы «смягчения» гидравлического удара. Наиболее эффективным из них является увеличение времени срабатывания кранов или других устройств, перекрывающих поток жидкости. Аналогичный эффект достигается установкой перед устройствами, перекрывающими поток жидкости, гидроаккумуляторов или предохранительных клапанов. Уменьшение скорости движения жидкости в трубопроводе за счет увеличения внутреннего диаметра труб при заданном расходе и уменьшение длины трубопроводов (уменьшение фазы гидравлического удара) также способствуют снижению ударного давления.

6 ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ
6.1 Течение капельной жидкости с кавитацией
В

Рисунок 6.1 – Схема установки

для демонстрации кавитации

Рисунок 6.2 - Изменение коэффициента местного сопротивления ζ при кавитации

некоторых случаях при движении жидкости в закрытых руслах происходят явления, связанные с изменением агрегатного состояния жидкости, т.е. с превращением ее в пар, а также с выделением из жидкости растворенных в ней газов. Например, при течении жидкости через местное сужение трубы увеличивается скорость и падает давление. Если абсолютное давление при этом достигает значения, равного давлению насыщенных паров этой жидкости при данной температуре, или давлению, при котором начинается выделение из нее растворенных газов, то в данном месте потока начинается интенсивное парообразование (кипение) и выделение газов. В расширяющейся части скорость потока уменьшается, а давление возрастает, и выделение паров и газов прекращается; выделившиеся пары конденсируются, а газы постепенно вновь растворяются. Это местное нарушение сплошности течения с образованием паровых и газовых пузырей (каверн), обусловленное местным падением давления в потоке, называется кавитацией.

Наглядно это явление можно продемонстрировать на простом устройстве (рисунок 6.1). Вода или иная жидкость под давлением в несколько атмосфер подводится к регулировочному крану (вентилю) А и далее протекает через прозрачную трубку Вентури, которая сначала плавно сужает поток, затем еще более плавно расши­ряет и через кран Б выводит в атмосферу.

При небольшом открытии регулировочного крана и, следовательно, при малых значениях расхода и скорости жидкости падение давления в узком месте трубки незначительно, поток вполне прозрачен, и кавитация отсутствует. При постепенном открытии крана происходит увеличение скорости жидкости в трубке и падение абсолютного давления.

При некотором значении этого давления, которое можно считать равным давлению насыщенных паров (р абс2 = р н.п), в узком месте трубки появляется отчетливо видимая зона кавитации, представляю­щая собой область местного кипения жидкости и последующей конденсации паров. Размеры зоны кавитации возрастают по мере дальнейшего открытия крана, т. е. при увеличении давления в сечении 1-1, а следовательно, и расхода. Однако как бы при этом ни возрастал расход, давление в узком сечении 2-2 сохраняется строго постоянным потому, что постоянно давление насыщенных паров.

Кавитация сопровождается характерным шумом, а при длительном ее воздействии также эрозионным разрушением металлических стенок. Последнее объясняется тем, что конденсация пузырьков пара (и сжатие пузырьков газа) происходит со значительной скоростью, частицы жидкости, заполняющие полость конденсирующегося пузырька, устремляются к его центру и в момент завершения конденсации (схлопывания пузырька) вызывают местные удары, т. е. значительное повышение давления в отдельных точках. Материал при кавитации разрушается не там, где выделяются пузырьки, а там, где они конденсируются.

При возникновении кавитации значительно увеличивается сопротивление трубопроводов и, следовательно, уменьшается их пропускная способность, потому что каверны уменьшают живые сечения потоков, скорость в которых резко возрастает, и, как следствие, резко возрастает коэффициент местных сопротивлений (см. рисунок 6.2).

Кавитация в обычных случаях является нежелательным явлением, и ее не следует допускать в трубопроводах и других элементах гидросистем. Она может возникать во всех местных гидравлических сопротивлениях, где поток претерпевает местное сужение с последующим расширением, например, в кранах, вентилях, задвижках, диафрагмах, жиклерах и др. В отдельных случаях возникновение кавитации возможно также и без расширения потока вслед за его сужением, а также в трубах постоянного сечения при увеличении геометрической высоты и гидравлических потерь.

Кавитация может иметь место в гидромашинах (насосах и гидротурбинах), а также на лопастях быстро вращающихся гребных винтов. В этих случаях следствием кавитации является резкое снижение коэффициента полезного действия машины и затем постепенное разрушение ее деталей, подверженных воздействию кавитации.

В гидросистемах кавитация может возникать в трубопроводах низкого давления — во всасывающих трубопроводах. В этом случае ее область распространяется на значительную часть всасывающего трубопровода или даже на всю его длину. Поток в трубопроводе при этом делается двухфазным, состоящим из жидкой и паровой фаз.

В

Рисунок 6.3 - Схемы двухфазных потоков


начальной стадии паровыделения паровая фаза может быть в виде мелких пузырьков, приблизительно равномерно распределенных по объему движущейся жидкости (рисунок 6.3, а). При дальнейшем парогазовыделении происходит укрупнение пузырьков, которые при горизонтальном расположении трубы движутся преимущественно в верхней части ее сечения (рисунок 6.3, б).
Очевидно, что при столь значительной парогазовой фазе нормальная подача жидкости по трубопроводу нарушается. Конденсация выделившихся паров (частичная или полная) и растворение газа происходят в насосе, где давление значительно повышается, и в напорном трубопроводе, по которому жидкость движется под высоким давлением от насоса к потребителю.
^ 6.2 Течение с облитерацией
Иногда при течении через капилляры и малые зазоры наблюдается явление, которое не может быть объяснено законами гидравлики. Оно заключается в том, что расход жидкости через капилляр или зазор с течением времени уменьшается, несмотря на то, что перепад давления, под которым происходит движение жидкости, и ее физические свойства остаются неизменными. В отдельных случаях движение жидкости по истечении некоторого времени может прекратиться полностью. Это явление носит название облитерации, и его причина кроется в том, что при определенных условиях уменьшается площадь поперечного сечения канала (зазора, капилляра) вследствие адсорбции (отложения) полярноактивных молекул жидкости на его стенках.

Толщина адсорбционного слоя для масел составляет несколько микрометров, поэтому при течении через капилляры и малые зазоры этот слой может существенно уменьшить площадь поперечного сечения или даже полностью перекрыть его.
^ 6.3 Гидравлический удар в трубопроводе
Гидравлическим ударом называют резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении потока жидкости. По сути, гидравлический удар представляет собой колебательный процесс, возникающий в упругом трубопроводе с капельной жидкостью при внезапном изменении ее скорости, Этот процесс является очень быстротечным и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления. Изменение давления при этом тесно связано с упругими деформациями жидкости и стенок трубопровода.

Гидравлический удар чаще всего возникает при быстром закрытии или открытии крана или иного устройства управления потоком. Однако могут быть и другие причины его возникновения.

Проследим стадии гидравлического удара, возникающего в трубопроводе при быстром перекрытии потока (рисунок 6.4).

Пусть в конце трубы, по которой жидкость движется со скоростью , произведено мгновенное закрытие крана А. Тогда (см. рисункок 6.4, а)скорость частиц жидкости, натолкнувшихся на кран, будет погашена, а их кинетическая энергия перейдет в работу деформации стенок трубы и жидкости. При этом стенки трубы растягиваются, а жидкость сжимается. Давление в остановившейся жидкости возрастает на Δ p уд. На заторможенные частицы жидкости у крана набегают другие частицы и тоже теряют скорость, в резуль­тате чего сечение п—п перемещается вправо со скоростью с, называемой скоростью ударной волны, сама же переходная область (сечение п—п), в которой давление изменяется на величину Δ p уд, называется ударной волной.

Когда ударная волна достигнет резервуара, жидкость окажется остановленной и сжатой во всей трубе, а стенки трубы — растянутыми. Ударное повышение давления Δ p уд распространится на всю трубу (см. рис. 6.4, б).


Но такое состояние не является равновесным. Под действием повышенного давления (р 0 + Δp уд) частицы жидкости устремятся из трубы в резервуар, причем это движение начнется с сечения, непосредственно прилегающего к резервуару. Теперь сечение п—п перемещается по трубопроводу в обратном направлении — к крану — с той же скоростью с, оставляя за собой в жидкости давление p 0 (см. рисунке 6.4, в).

Жидкость и стенки трубы возвращаются к начальному состоянию, соответствующему давлению p 0. Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость , но направленную в противоположную сторону.

С этой скоростью «жидкая колонна» (см. рисунок 6.4, г) стремится оторваться от крана, в результате возникает отрицательная ударная волна (давление в жидкости уменьшается на то же значение Δ p уд). Граница между двумя состояниями жидкости направляетсяот крана к резервуару со скоростью с, оставляя за собой сжавшиеся стенки трубы и расширившуюся жидкость (см. рисунок 6.4, д). Кинетическая энергия жидкости вновь переходит в работу деформации, но с противоположным знаком.

Состояние жидкости в трубе в момент прихода отрицательной ударной волны к резервуару показано на рисунке 6.4, е. Так же как и для случая, изображенного на рисунке 6.4, б,оно не является равновесным, так как жидкость в трубе находится под давлением (р 0 - Δp уд), меньшим, чем в резервуаре. На рисунке 6.4, ж показан процесс выравнивания давления в трубе и резервуаре, сопровождающийся возникновением движения жидкости со скоростью .

Очевидно, что как только отраженная от резервуара ударная волна достигнет крана, возникнет ситуация, уже имевшая место в момент закрытия крана. Весь цикл гидравлического удара повторится.

Теоретическое и экспериментальное исследования гидравлического удара в трубах было впервые выполнено Н.Е.Жуковским. В его опытах было зарегистрировано до 12 полных циклов с постепенным уменьшением Δ p уд. В результате проведенных исследований Н.Е.Жуковский получил аналитические зависимости, позволяющие оценить ударное давление Δ p уд. Одна из этих формул, получившая имя Н.Е.Жуковского, имеет вид

, (6.1)

где скорость распространения ударной волны с определяется по формуле

,

где ^ К — объемный модуль упругости жидкости;

Е — модуль упругости материала стенки трубопровода;

d и δ — соответственно внутренний диаметр и толщина стенки трубопровода.

Формула (6.1) справедлива при прямом гидравлическом ударе, когда время перекрытия потока tзак р меньше фазы гидравлического удара t 0:

,

где l — длина трубы.

Фаза гидравлического удара t 0 — это время, за которое ударная волна движется от крана к резервуару и возвращается обратно. При t закр > t 0 ударное давление получается меньше, и такой гидроудар называют непрямым.

При необходимости можно использовать известные способы «смягчения» гидравлического удара. Наиболее эффективным из них является увеличение времени срабатывания кранов или других устройств, перекрывающих поток жидкости. Аналогичный эффект достигается установкой перед устройствами, перекрывающими поток жидкости, гидроаккумуляторов или предохранительных клапанов. Уменьшение скорости движения жидкости в трубопроводе за счет увеличения внутреннего диаметра труб при заданном расходе и уменьшение длины трубопроводов (уменьшение фазы гидравлического удара) также способствуют снижению ударного давления.

 

 

Объектом изучения экономики таможенного дела является одна из отраслей экономики – таможенное дело.

Предмет изучения данной дисциплины- это сущность и формы проявления в таможенном деле объективных экономических законов, условий и факторов обеспечивающих в процессе таможенной деятельности достижения намеченных результатов при оптимальных затратах.

Важнейшей задачей курса является изучение целей, методов и средств экономической стратегии в таможенном деле, таможенной политике, основных направлений развития экономики таможенного дела, методов анализа прошлого опыта и формирование задач на перспективу.

В курсе экономика таможенного дела изучаются следующие основные проблемы:

1)внешняя экономическая деятельность таможенных органов, которая включает: оказание таможенных услуг участникам ВЭД; формирование доходной части федерального бюджета за счёт взимания таможенных платежей; участие таможенных органов в разработке и реализации таможенной политики; обеспечение экономической безопасности РФ являющееся экономической основой её суверенитета и защитой экономических интересов РФ; защита экономических прав и интересов граждан предприятий учреждений и организаций; применение средств таможенного регулирования торгово- экономических отношений и прочие задачи.

2)внутренняя экономическая деятельность таможенных органов, которая включает следующие задачи: реализация единой финансово- хозяйственной политике; развитие материально- технической и социальной базы таможенных органов; создание необходимых условий труда для работающих в таможенных органах; подготовка переподготовка и повышение квалификации специалистов таможенного дела и прочие задачи.

3)синтез двух этих проблем т е гармоничное сочетание внешних экономических целей и задач таможенного дела с эффективным развитием таможенных органов.

 

В соответствии с ФЗ №311ФЗ «О таможенном регулировании в РФ» от 27 ноября 2010 года таможенное дело в РФ это совокупность средств и методов обеспечения соблюдения мер таможенно- тарифного регулирования, а так же запретов и ограничений при ввозе товаров в РФ и вывозе товаров из РФ.

В формировании мер таможенно- тарифного регулирования ВЭД участвует ряд федеральных органов законодательной, исполнительной и судебной власти. Реализация комплекса таможенно- тарифных мер регулирования ВЭД возложена на ФТС РФ, которая составляет единую систему и включает центральный аппарат ФТС,РТУ, таможни, таможенные посты, представительства ФТС за рубежом. ФТС России является федеральным органом исполнительной власти осуществляющим в соответствии с законодательством РФ функции по контролю и надзору в области таможенного дела, а так же функции агента валютного контроля и специальные функции по борьбе с контрабандой и административными правонарушениями.

(Функции таможенных органов смотреть в 311ФЗ.)

Таможенное дело это особая область деятельности,часть национальной экономики, её государственного сектора в которой таможенные органы и другие подведомственные ФТС России предприятия осуществляют на основе единой технологии таможенные работы и услуги обеспечивающие реализацию регулятивных, контрольных, экономических и информационно- аналитических функций.

Цели таможенного дела:

1)регулятивные – которые достигаются по средствам установления ставок экспортных и импортных пошлин на товары перемещаемые через таможенную границу, а так же путём установления запретов и ограничений на ввоз и вывоз товаров, лицензирование, выдачи разрешений на ввоз и вывоз отдельных товаров и рядом иных мер.

2)экономические – достигаются по средствам пополнения государственного бюджета путём взимания таможенных платежей при перемещении товаров и транспортных средств через таможенную границу.

3)правоохранительные- которые заключаются в защите государственной безопасности страны, общественного порядка, жизни и здоровья людей, нравственности, моральных устоев и культурных ценностей общества, в охране животных растений и окружающей природной среды, в обеспечении интересов потребителей ввозимых товаров, в борьбе с незаконным оборотом через таможенную границу наркотических средств, оружия, предметов художественного и исторического и археологического достояния и т д.

 

Таможенная политика – это система государственных экономических и иных таможенно- правовых мер по регулированию внешней торговли, защите национальной экономики и решению фискальных задач.

Существует 2 основных вида таможенной политики- протекционистская таможенная политика и политика свободной торговли.

Протекционистская политика направлена на создание наиболее благоприятных условий для развития отечественного производства и внутреннего рынка. Её основные цели достигаются путём установления высокого уровня таможенного обложения на импортируемые товары.

Политика свободной торговли - предполагает минимальный уровень таможенных пошлин и направлена на всемерное поощрение ввоза иностранных товаров на внутренний рынок страны.

В настоящее время в РФ государственная таможенная политика формируется экспертным путём в ходе выработки комплекса таможенно- тарифных мер регулирования ВЭД. Органы законодательной власти принимают нормативные акты регламентирующие этот вид деятельности, президент страны издаёт соответствующие указы и распоряжения, правительство РФ основываясь на действующих законах указах и распоряжениях президента принимает соответствующие постановления. Непосредственный контроль за соблюдение таможенно- тарифных мер регулирования мер внешней торговли осуществляет ФТС РФ.

06.09.13

Вопрос:Методы реализации таможенной политики:

1)таможенно-тарифное регулирование- это процесс государственного воздействия на различные параметры внешнеторгового обмена с помощью таможенного тарифа и системы таможенных пошлин

2)нетарифное регулирование- это механизм государственного регулирования внешней торговли товарами, осуществляемый путём введения количественных ограничений и запретов экономического характера

Элемент таможенной политики- это валютный контроль.

Валютный контроль- это система государственных мер по обеспечению реализации единой государственной валютной политики, а так же устойчивости валюты РФ и стабильности внутреннего валютного рынка РФ как факторов прогрессивного развития национальной экономики и международного экономического сотрудничества.

Элементы таможенно- тарифного регулирования:

1)таможенный тариф

2)таможенная пошлина

3)страна происхождения товаров

4)товарная номенклатура ВЭД

5)таможенная стоимость товаров

6)тарифные преференции

7)тарифные льготы и др элементы

Элементы нетарифного регулирования: лицензирование, квотирование, экспортный контроль, технические меры (сертификация, требования к упаковке маркировке, требование устанавливаемые санитарно-ветеринарными и здравоохранительными органами, требования экологического характера и другие).

Важным экономическим и политическим событием для страны, а так же и для деятельности таможенных органов связанной с реализацией таможенной политики России стало создание Таможенного союза с республиками Белоруссии и Казахстан в 2010 году. В результате деятельность таможенной службы в настоящее время осуществляется в условиях действия таможенного союза. Правительство государств членов таможенного союза в целях обеспечения благоприятных условий для эффективного функционирования таможенного союза проводят согласованную внешнеторговую политику путём применения единой нормативно-правовой базы в области таможенного дела. Например соглашение о едином таможенно- тарифном регулировании от 25 января 2008 года,соглашение о единых мерах нетарифного регулирования в отношении третьих стран от 25 января 2008 года и другие нормативные правовые акты и документы.

Дальнейшее развитие таможенной политики РФ в условиях таможенного союза происходит по направлениям отражённым в стратегии развития таможенной службы РФ до 2020 года, утверждённой распоряжением правительства РФ №2575Р от 28 декабря 2012 года «Стратегия развития таможенной службы до 2020 года».

Направления развития таможенной политики РФ в условиях Таможенного союза:

1)совершенствование таможенного регулирования

2)совершенствование таможенного контроля после выпуска товаров

3)совершенствование реализации фискальной функции

4)совершенствование правоохранительной деятельности

5)содействие развитию интеграционных процессов и развитие международного сотрудничества

6)совершенствование системы государственных услуг

7)совершенствование таможенной инфраструктуры

8)совершенствование информационно- технического обеспечения

9)укрепление кадрового потенциала и усиление анти- коррупционной деятельности

10)развитие социальной сферы

11)совершенствование организационно- управленческой деятельности

12.09.13

Таможенное дело непосредственно осуществляют таможенные органы РФ, которые составляют единую федеральную централизованную систему, включающую ФТС, РТУ, таможни и таможенные посты.

В настоящее время есть 8 РТУ:

1) центральное таможенное управление(г. Москва),в этом управлении 15 таможен,115 таможенных постов

2) северо- западное таможенное управление (г. Санкт- Петербург),12 таможен, 109 таможенных постов

3) южное таможенное управление (г. Ростов на Дону), 8 таможен, 49 таможенных постов

4) приволжское таможенное управление (г. Нижний Новгород), 9 таможен, 49 таможенных постов

5) уральское таможенное управление (г. Екатеринбург), 8 таможен, 48 таможенных постов

6) сибирское таможенное управление (г. Новосибирск), 12 таможен, 68 таможенных постов

7) дальневосточное таможенное управление (г. Владивосток), 12 таможен, 49 таможенных постов

8) северо- кавказское таможенное управление (г. Минеральные воды), 4 таможни, 18 постов

Таможни непосредственно подчинённые ФТС России: внуковская, домодедовская, Шереметьевская, центральная энергетическая, центральная базовая таможня, кинологический центр ФТС Росси, центральная акцизная таможня.

Таможен 87, таможенных постов 505.

Структура центрального аппарата ФТС России (8 главных управлений, 13 управлений):

1) Главное организационно- инспекторское управление

2) Главное управление информационных технологий

3) Главное управление организации таможенного оформления и таможенного контроля

4) Главное управление по борьбе с контрабандой

5) Главное управление тылового обеспечения

6) Главное управление федеральных таможенных доходов и тарифного регулирования

7) Главное управление финансово- экономическое управление

8) Главное управление таможенного контроля после выпуска товаров

 

1) управление таможенных расследований и дознания

2) правовое управление

3) управление торговых ограничений валютного и экспортного контроля

4) управление делами

5) управление государственной службы и кадров

6) управление по связям с общественностью

7) управление по противодействию коррупции

8) управление таможенного сотрудничества

9) управление таможенной статистки и анализа

10) контрольно- ревизионное управление

11) управление товарной номенклатуры

12) аналитическое управление

13) управление рисков и оперативного контроля

Содержание таможенного дела определяет его функции и задачи. Под функциями следует понимать объективно обусловленные основные цели таможенной системы, а под задачами набор проблем решение которых приводит к достижению поставленных целей т е реализации функций.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Подставляя значение τ в предыдущее уравнение, получаем | Функции таможенных органов смотри в статье 12 311ФЗ от 27 ноября 2010 года
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 305; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.288 сек.