Рис. 4. Схема эксперимента для определения степени затухания исходных им-
пульсов вследствие трения
даже в случаях динамической настройки на наддув и очистку цилин-
дров более высоких амплитуд не бывает. Во-вторых, эти диапазоны
соответствуют представлениям о движении гладких волн конечной
амплитуды; при превышении указанных значений амплитуд передний
фронт импульса сжатия и задний фронт импульса разрежения вслед-
ствие нелинейности становятся ударными.
Результаты экспериментов показаны на рис. 5. Из рисунка видно,
что амплитуда импульсов на мерном участке трубопровода заметно
уменьшается какв области положительных, таки в области отрица-
тельных импульсов.
Затем были проведены расчеты этих импульсов МХПС с подбором
коэффициентов трения
λ
, которые обеспечивали снижение амплиту-
ды
p
2
до экспериментальных значений. На рис. 6 точками показаны
обработанные результаты в системе координат
lg
Re
−
lg(100
λ
)
, т.е.
была решена обратная задача — получены значения
λ
при различных
числах Рейнольдса (см. рис. 6). Для обработки были использованы
также результаты из двух публикаций, где расчеты импульсов про-
водились неконсервативными версиями МХПС: по известной схеме
Массо [3] и с использованием более совершенной схемы без третьего
характеристического семейства [4].
Из рис. 6 видно, что практически для всей исследуемой области не-
стационарного течения по числу Re значения
λ
намного превышают
соответствующие значения, которые имеют место при стационарном
течении в трубах. Во многих работах, в частности в работах [9, 11,
12], отмечается более сложный характер вязких эффектов при неста-
ционарном течении, которые приводят к затуханию волновых процес-
сов. Помимо увеличения напряжения трения на стенках труб вводится
предположение о возникновении на стенках слабых поперечных волн,
усиливающих эффект диссипации.
В результате математической обработки полученного массива то-
чекбыла выведена следующая регрессионная зависимость:
λ
=
31600
Re
1
,
2
.
(21)
34 ISSN 0236-3941. ВестникМГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
