электрические униполярные машины. МИНИМАЛЬНАЯ ТОЛЩИНА СЛОЯ КОНТАКТНОЙ ЖИДКОСТИ

С целью уменьшения потерь трения в контакте следует стремиться, при прочих равных условиях, к уменьшению длин контактных линий S1 и S2, что может быть достигнуто уменьшением зазора Δ между контактными поверхностями. Из теории гидродинамики известно, что толщину слоя жидкости Δ не следует выбирать меньше суммы противолежащих пограничных слоев, так как в противном случае значительно возрастают потери трения в жидкости. Оптимальным зазором Δ будет зазор, равный сумме двух противолежащих пограничных слоев, т.е.

Δк = Δ1 + Δ2

или с учетом (38) и (39) можно записать

Если задаться рядом значений φ/β, то, использовав (36, 37, 39, 40), можно рассчитать зависимость рассматриваемых коэффициентов a1 и a2 функции φ/β. Воспользовавшись ранее рассчитанной зависимостью λ = f1(φ/β). можно рассчитать графики этих коэффициентов от λ (рис, 68), На этом рисунке дан и суммарный график коэффициента аа + а, который определяет оптимальный зазор контакта. Зависимость близка к линейной, поэтому ее удобно в интересующем нас диапазоне 1.5 < λ < 6,5 аппроксимировать прямой линией

a = 0,108 + 0,0081 λ (55)

С помощью выражения (55) определяем коэффициент а после того, как найдено λ по (53).

Таким образом, при выборе геометрических размеров контакта следует по (53) определять λ и проверить, удовлетворяет ли принятый зазор между контактными поверхностями условию Δ > Δк , где Δк рассчитывается по (54) и (55).

Рассмотрим методику выбора оптимальных геометрических размеров, контактной зоны для основного варианта (рис. 66), если известны Δк , W и свойства жидкости. В этом варианте контактные линии колец очерчены концентрическими полуокружностями, которые опираются на диаметры Δк и Lk (см. рис, 66),

После несложных преобразований выражения получим (при b = 0)

где Δ - зазор между контактными поверхностями.

Рис. 68

Как показывают расчеты крупных униполярных машин, отношение – Δ/R = 0,01, поэтому в первом приближении можно принять

Принимая оптимальное условие для зазора Δ = Δк после подстановки в (56) с учетом (54) и (55) найдем соответствующее оптимальное значение λк:

Это выражение при известном отношении Dк/Re^0,182, которое определяется электромагнитным расчетом машины и физическими свойствами жидкометаллической среды, позволяет рассчитать λк = F(lк). Далее по (50) и (54), (55) нетрудно определить . зависимости и оптимального зазора Δк в функции lк.

Рис. 69. Рис, 70. Зависимость критического зазора от ширины внутреннего токосъемного кольца.

Рассчитанные подобным образом графики при условии

D_k/Re^0.182 = 2,15·10-2 приведены на рис. 69 и 70.

На рис. 69 также дана зависимость для коэффициента (Принято, что Re=4,45·10^-8), которому при указанных выше условиях пропорционален момент трения (см. 51, 52).

Графики на рис. 69 и 70 показывают, что оптимальный зазор между контактными кольцами незначительно изменяется при вариации ширины внутреннего кольца lк, в то время как момент трения с уменьшением lк значительно снижается. Однако выбор малого lк приводит к возрастанию плотности электрического тока в контакте и, следовательно, к повышению электрических потерь в нем. В связи с этим для определения оптимального размера lк требуется анализ с учетом электрических потерь, который приведен в разделе VII.

к оглавлению

Реальная физика Изобретения Никола Тесла FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм представляет собой инструмент идеологического подчинения одних людей другим с помощью абсолютно бессовестной манипуляции их психикой для достижения интересов определенных групп людей, стоящих у руля этой воровской машины? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира