кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Приведены результаты экспериментальных исследований гидравлического сопротивления проволочных тканых сеток с ячейками микронных размеров на ламинарном режиме фильтрации. Для оценки гидравлического сопротивления сеток использована величина коэффициента проницаемости. С целью устранения влияния масштабного фактора на результаты проведенных исследований введена безразмерная величина этого параметра в виде отношения коэффициента проницаемости к квадрату размера ячейки сетки. Исследования проведены на безнапорной гидравлической установке по специально разработанной методике, обеспечивающей высокую точность определения этого параметра. Установлено влияние типа переплетения проволоки на величину безразмерного коэффициента проницаемости. Характер влияния типа переплетения проволоки на величину этого параметра подтвержден результатами анализа внутренней структуры проволочных сеток. На основе полученных данных разработана методика выбора типа сетки для изготовления фильтровальной перегородки с оптимальными характеристиками при заданной величине номинальной тонкости фильтрования. На основе канальной модели пористого тела проведена оценка величины коэффициента гидравлического сопротивления проволочных сеток с различным типом переплетения проволоки. Установлена зависимость этого параметра от типа переплетения проволоки. Показана необоснованность использования коэффициента извилистости пор при оценке гидравлического сопротивления сеток.
Results of pilot studies related to hydraulic resistance of wire woven grids with cells of micron sizes in laminar mode of a filtration have been presented. For assessment of grids hydraulic resistance the permeability coefficient value has been used. To overcome the effect of a large-scale factor on conducted researches results the dimensionless size of this parameter in the form of permeability coefficient relation to a square of the grid cell size is entered. The researches have been conducted on free-flow hydraulic installation by specially developed technique providing high precision determination of this parameter. Influence like wires interlacing at a size of dimensionless coefficient of permeability is established. Nature of influence like wires interlacing at a size of this parameter is confirmed with results of wire grids internal structure analysis. On the basis of obtained data the choice technique like grid has been developed for production of a filtering partition with optimum characteristics at the set size of filtering nominal subtlety. On the basis of porous body channel model the assessment of hydraulic resistance coefficient value of wire grids with various type of wires interlacing has been carried out. Dependence of this parameter on wires interlacing type has been established. Groundlessness of interstice’s tortuosity coefficient use at assessment of grids hydraulic resistance has been shown.
1. Введение в проблемуНадежность функционирования гидравлических систем ракетно-космической и авиационной техники в значительной степени зависит от чистоты используемых в них жидких сред. Наличие твердых частиц в компонентах топлива и в рабочих жидкостях гидропривода систем управления летательных аппаратов ведет к забиванию форсунок и нарушению работоспособности подвижных элементов регулирующей аппаратуры, что становится причиной их отказа и возникновения аварийных ситуаций с тяжелыми последствиями для людей и окружающей среды. Так, согласно [1] до 50% всех отказов гидравлических систем авиационной техники вызвано чрезмерным загрязнением используемых в них рабочих жидкостей.Для очистки жидкостей гидравлических систем от механических загрязнений широко используют встроенные фильтры с перегородками из проволочных тканых сеток различных типов [2]. Сочетание однородности внутренней структуры, присущей всем тканым материалам, с механической прочностью металлической проволоки обеспечивает высокую надежность таких перегородок, а варьирование диаметром, химическим составом и способами переплетения проволоки позволяет получать фильтровальные материалы с очень широким спектром характеристик для работы практически в любых условиях эксплуатации.Как известно, основными эксплуатационными характеристиками фильтровальных перегородок являются номинальная тонкость фильтрования ан и гидравлическое сопротивление, описываемое зависимостью перепада давления Δр на перегородке от удельного объемного расхода q фильтруемой среды. При изготовлении перегородок из проволочных тканых сеток величину ан обычно принимают равной размеру ячейки сетки aяч, а зависимость Δр=f(q) определяют экспериментально.