Заключение Список Литература

р₂ и V₂ — конечные давление и объем газа в конце заполнения (зарядки) аккумулятора жидкостью (рис. 9.4, б).
Объем V_] газа до заполнения аккумулятора жидкостью равен конструктивной вместимости V_K аккумулятора (К, = К_к) (рис. 9.4, а), и полезный объем жидкости V_n равен изменению объема газа при зарядке (или разрядке) аккумулятора:
Последнее выражение справедливо при условии полного вытеснения жидкости из аккумулятора при его разрядке.
В практике давление /?, принято называть начальным (предварительным) давлением зарядки аккумулятора газом (без жидкости) и обозначать р_н, давление р₂ — максимальным рабочим давлением в конце зарядки его жидкостью и обозначать р_тах.
Практически разрядку аккумулятора не доводят до полного вытеснения жидкости, а сохраняют в нем некоторый запас V₃ жидкости (рис. 9.4, в), необходимый для обеспечения надежной работы автоматики включения насоса на подзарядку аккумулятора, после того как давление в результате расхода жидкости понизится до минимального рабочего значения /?_min. Конструктивный объем аккумулятора в этом случае используется неполностью — аккумулятор будет частично заполнен невырабатываемым объемом V₃ жидкости, снижающим полезную его вместимость. Этот не- вырабатываемый объем (запас) должен быть, если не предъявлены иные требования, минимальным. В соответствии с этим должно быть соблюдено условие p_min > р_и, причем во всех случаях при выборе начального давления воздуха необходимо стремиться к наибольшему приближению его к минимальному рабочему давле- нию p_min.
Процесс сжатия газа от начального р_н до минимального рабочего /?_min давления протекает по тем же законам, что и в рассмотренном случае:
При зарядке аккумулятора (заполнении жидкостью) происходит сжатие газа, повышение его температуры и теплоотдача через стенку во внешнюю среду, а при разрядке — расширение газа и вследствие освобождения при этом энергии сжатого газа понижение его температуры и приток теплоты извне. Эти процессы обычно происходят со скоростями, соответствующими политроп- ному изменению состояния газа. Для этого изменения состояния (п> 1) выражения (9.1) примут следующий вид:
Для стандартных аккумуляторов толщина стенок такова, что чисто изотермный цикл имеет место лишь при длительности процесса зарядки или разрядки не менее Змин. При длительности цикла, равной или меньше 0,5 мин, предпочтительнее использовать в расчетах адиабатный процесс (п = 1,4). С учетом этого в практике показатель политропы для распространенных аккумуляторов и режимов их работы (время равно приблизительно 0,5 мин) принимают в среднем п « 1,3.
Температурные изменения, происходящие при сжатии и расширении газа в режиме п = 1, могут снизить полезную вместимость аккумулятора. Объем жидкости в аккумуляторе при п = 1 будет больше, чем при п > 1. На рис. 9.5, а представлены кривые давления в функции сжатия газа для п = 1 (сплошные линии) и п= 1,4 (штриховые линии). При повышении давления со значения 4 МПа до 10 МПа в изотермном процессе (п = 1) объем газовой камеры необходимо уменьшить на 60 % начального значения (кривая а), тогда как при адиабатном процессе (п = 1,4) это давление будет достигнуто при уменьшении объема газа лишь на 48 % начального его значения.
На рис. 9.5, б приведена диаграмма работы аккумулятора при разных режимах разрядки (освобождения энергии). Точки р_т, р_пол и р_ад соответствуют конечному давление газа при разрядке от р_тах по изотерме, политропе и адиабате. Заштрихованная площадка выражает работу при адиабатном режиме разрядки.
В пружинном аккумуляторе давление р жидкости создается усилием, развивающимся при растяжении (см. рис. 9.2, а) или сжатии (см. рис. 9.2, б) пружин.
Рис. 9.5. Кривые, характеризующие режим сжатия газа в аккумуляторе: а — в функции сжатия газа для п = 1 и п > 1; б — при разных режимах разрядки
Текущее давление р определяется из выражения (трением пренебрегаем)
где P_np=c(h₀+h) — усилие обжатия (растяжения) пружин; здесь с — коэффициент жесткости пружин;