Повышение безопасности экспериментальной модели аэродинамической установки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Виноградов В. Ю., Сайфуллин А. А., Виноградова Н. В., Арсланов А. Н. Повышение безопасности экспериментальной модели аэродинамической установки // Молодой ученый. — 2016. — №15. — С. 166-168. — URL https://moluch.ru/archive/119/32969/ (дата обращения: 15.12.2018).



Цель работы — изучить виды воздействия на человека при работе с объектом исследования; предложить комплекс мероприятий по защите от воздействия вредных производственных факторов; провести расчет аэродинамического шума и определить скорость распространения воздушной ударной волны экспериментальным путем.

Ударная труба в простейшем случае представляет собой длинную трубу, закрытую с обоих концов и разделенную диафрагмой (перегородкой) на два неравных отсека. В первом (малом) отсеке газ («толкающий» газ) находится под большим давлением, во втором, занимающем ~ 60…75 % всей длины и заполненном «рабочим» газом, давление значительно понижено против давления в первом отсеке, а иногда и против атмосферного. При разрыве диафрагмы в камеру низкого давления распространяется ударная волна сжатия, по мере прохождения которой газ за ее фронтом сжимается, нагревается и начинает двигаться в сторону распространения этой волны. Таким образом, в ударной трубе происходит одновременное увеличение давления и температуры потока. Установившееся движение высокотемпературного газа сохраняется за ударной волной в течение весьма короткого времени (до 0,1…1 сек.) служит для проведения аэродинамических и тепловых испытаний моделей ЛА. К каналу пристыковывается отделяемое от канала второй диафрагмой сопло с рабочей частью. Канал заполняется рабочим газом, камера — гелием или водородом. Как правило, рабочий газ сжимается в падающем и отражённом от сопла скачках уплотнения. Начальные параметры газов в камере и канале выбирают так, чтобы устранить появление вторичных волн при пересечении отражённого скачка и контактного разрыва.Для изучения движений при больших числах М в последние годы широкое применение получили ударные трубы различных конструкций [2]. Они использовались для изучения процессов возникновения ударных волн, отражения и преломления их, процессов детонации в горючих газах, для изучения явлений конденсации и поведения газов при высокой температуре. Ударные трубы могут также применяться для исследования ряда нестационарных явлений в машинах, изучения гашения возмущений при электрических разрядах, распространения взрывных волн в горных разработках, при изучении действия взрывных волн на элементы конструкций машин и сооружений.

В аэродинамической ударной трубе реализуется поток газа с М = 7–25.

Основной недостаток сверхзвуковых аэродинамических труб непрерывного действия заключается в том, что мощности, необходимые для их работы, чрезвычайно велики. Даже для относительно небольших чисел М потребные мощности таких труб достигают сотен тысяч киловатт. Стоимость и конструктивная сложность труб непрерывного действия почти полностью определяются их энергетическим оборудованием (двигатели, компрессоры, холодильники и пр.). Поэтому в последние годы трубы кратковременного действия получают все большее распространение. Размеры рабочей части современных труб уже превосходят 1 м, а числа М, получаемые в них, достигают значений, равных 27. Освоение быстродействующей аппаратуры для измерения давлений и скоростей содействует все более широкому применению таких труб. Канал ударной трубы заполняется рабочим газом, а камера — гелием или водородом. Труба аэродинамической установки изготовлена из стали Сталь водогазопроводная (ВГП) ГОСТ 3262–75. Такие трубы применяются для прокладки систем отопления и газопроводов низкого давления. Шум создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Шум способен увеличивать содержание в крови таких гормонов стресса, как кортизол, адреналин и норадреналин — даже во время сна. Чем дольше эти гормоны присутствуют в кровеносной системе, тем выше вероятность, что они приведут к опасным для жизни физиологическим проблемам. Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции и установкой глушителей. Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны [3,4,5].

Заключение:

В процессе проведения эксперимента и расчета данных были изучены виды воздействия на человека при работе с объектом исследования. Предложен комплекс мероприятий по защите от воздействия вредных производственных факторов. Проведен расчет аэродинамического шума и определена скорость распространения воздушной ударной волны. Аэродинамическая труба является инструментом для исследователя, позволяющим получать результаты взаимодействия движущегося равномерного воздушного потока и находящегося в нем твердого тела. Движение воздушного потока создается работой вентилятора, имеющего привод от электромотора [1].

Вследствие эксперимента было установлено, что мощность аэродинамического шума составила 127 дБ, что является неприемлемым для человеческого восприятия. Для безопасности следует использовать индивидуальные средства защиты: наушники, шлемофоны.

Литература:

  1. Анализ воздействия загрязненной окружающей среды на здоровье населения. Виноградов В. Ю., Сайфуллин А. А., Назиманова А., Молодой ученый, 2015г.№ 12–1 (92). С.20–21.
  2. Глушитель шума автотранспортных средств. Чернобровкина А., Виноградов В. Ю., Сайфуллин А. А., Джанибеков О.Т в сборнике: Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в российской авиационной и ракетно-космической промышленности. Международная научно-практическая конференция. Казань, 2014г. С.68–69.
  3. Негативное влияние компьютера на человека и окружающую среду. Герасимов Н. Е., Виноградов В. Ю., в сборнике: Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в российской авиационной и ракетно-космической промышленности. Международная научно-практическая конференция. Казань, 2014г. С.236.
  4. Виноградов В. Ю., Сайфуллин А. А., Хабибуллин М. М., Виноградова Н. В., Краеведческая направленность эколого-географического образования и воспитания школьников (на примере Верхнеуслонского МР РТ) Молодой ученый. № 11 (115), 2016. С. 566–568.
  5. Виноградов Ю. В. Мангушев Н. И., Точилкин В. И., Виноградов В. Ю., Абросимов А. В., Противоугонное устройство для самоходных транспортных средств. Патент на изобретение RUS 2047514.
  6. Виноградов В. Ю., Морозов О. Г., Галимов Э. Р., Абдуллин И. А., Заднев А. А., Перспективы внедрения экологически безопасного способа эксплуатации сливоналивного устройства. Вестник Казанского технологического университета. 2015.Т.18.№ 14.С.61–62.
  7. Развитие интегрированных систем зондирования природных и искусственных сред. Виноградов В. Ю., В сборнике: Современные проблемы экологии. Тезисы докладов XIII Международной научно-технической конференции.2015.С.64–65.
Основные термины (генерируются автоматически): аэродинамический шум, ударная труба, труба, рабочий газ, непрерывное действие, комплекс мероприятий, скорость распространения, воздушная ударная волна, вид воздействия, число М.


Похожие статьи

Установки для аэродинамического эксперимента

Дозвуковая аэродинамическая труба постоянного действия состоит из рабочей части, в виде цилиндра с поперечным сечением в форме круга или прямоугольника (иногда эллипса или многоугольника).

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Это означает, что скорость за ударной волной уменьшается, а давление, плотность и

Такие ударные волны называются волнами сжатия (плотность газа возрастает).

Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха M соотношением. . (6).

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

без учёта рассеивание ударной энергии в материале трубопровода; с учетом влияния рассеивания ударной энергии.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Жаровая труба и сопловой аппарат турбины, конструктивно входящие в камеру сгорания

При слиянии вторичной и отраженной волн образуется новая ударная волна, скорость которой

Поскольку предполагаемый генерируемый шум носит высоко-частотный характер, для...

Влияние шума и инфразвуков на организм человека

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий

С ростом урбанизации шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды.

Скорость распространения их зависит от свойств среды.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

Известны также сверхзвуковые аэродинамические трубы с относительно большими габаритными размерами рабочих камер и рабочих частей.

Динамические испытания. Различают два вида динамических испытаний: ударные и вибрационные.

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

Рассматривая воздействие ударной волны в среде с преградой, на основе решения волнового уравнения в

. Эта функция всюду непрерывна, кроме точки , в которой происходит скачкообразное изменение. В этом случае решение уравнения (9) примет вид.

Аэродинамическая труба АТ-11 СПбГУ: модернизация...

Ключевые слова: дозвуковая аэродинамическая труба, открытая рабочая часть, диффузор, конфузор (сопло), поворотные секции, хонейкомб

В этот комплекс в 1976 г состоялся переезд аэродинамической трубы АТ-12, и в модернизированном виде в 1978 г АТ-12 была сдана в...

Теоретический подход к вопросам разработки систем глушения...

Этот аэродинамический шум создается вследствие турбулентного смешения выхлопной струи с окружающим воздухом.

Длина звуковой волны определяется шириной области смешения в любой части струи и величины средней скорости в этой области.

Установки для аэродинамического эксперимента

Дозвуковая аэродинамическая труба постоянного действия состоит из рабочей части, в виде цилиндра с поперечным сечением в форме круга или прямоугольника (иногда эллипса или многоугольника).

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Это означает, что скорость за ударной волной уменьшается, а давление, плотность и

Такие ударные волны называются волнами сжатия (плотность газа возрастает).

Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха M соотношением. . (6).

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

без учёта рассеивание ударной энергии в материале трубопровода; с учетом влияния рассеивания ударной энергии.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Жаровая труба и сопловой аппарат турбины, конструктивно входящие в камеру сгорания

При слиянии вторичной и отраженной волн образуется новая ударная волна, скорость которой

Поскольку предполагаемый генерируемый шум носит высоко-частотный характер, для...

Влияние шума и инфразвуков на организм человека

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий

С ростом урбанизации шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды.

Скорость распространения их зависит от свойств среды.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

Известны также сверхзвуковые аэродинамические трубы с относительно большими габаритными размерами рабочих камер и рабочих частей.

Динамические испытания. Различают два вида динамических испытаний: ударные и вибрационные.

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

Рассматривая воздействие ударной волны в среде с преградой, на основе решения волнового уравнения в

. Эта функция всюду непрерывна, кроме точки , в которой происходит скачкообразное изменение. В этом случае решение уравнения (9) примет вид.

Аэродинамическая труба АТ-11 СПбГУ: модернизация...

Ключевые слова: дозвуковая аэродинамическая труба, открытая рабочая часть, диффузор, конфузор (сопло), поворотные секции, хонейкомб

В этот комплекс в 1976 г состоялся переезд аэродинамической трубы АТ-12, и в модернизированном виде в 1978 г АТ-12 была сдана в...

Теоретический подход к вопросам разработки систем глушения...

Этот аэродинамический шум создается вследствие турбулентного смешения выхлопной струи с окружающим воздухом.

Длина звуковой волны определяется шириной области смешения в любой части струи и величины средней скорости в этой области.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Установки для аэродинамического эксперимента

Дозвуковая аэродинамическая труба постоянного действия состоит из рабочей части, в виде цилиндра с поперечным сечением в форме круга или прямоугольника (иногда эллипса или многоугольника).

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Это означает, что скорость за ударной волной уменьшается, а давление, плотность и

Такие ударные волны называются волнами сжатия (плотность газа возрастает).

Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха M соотношением. . (6).

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

без учёта рассеивание ударной энергии в материале трубопровода; с учетом влияния рассеивания ударной энергии.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Жаровая труба и сопловой аппарат турбины, конструктивно входящие в камеру сгорания

При слиянии вторичной и отраженной волн образуется новая ударная волна, скорость которой

Поскольку предполагаемый генерируемый шум носит высоко-частотный характер, для...

Влияние шума и инфразвуков на организм человека

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий

С ростом урбанизации шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды.

Скорость распространения их зависит от свойств среды.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

Известны также сверхзвуковые аэродинамические трубы с относительно большими габаритными размерами рабочих камер и рабочих частей.

Динамические испытания. Различают два вида динамических испытаний: ударные и вибрационные.

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

Рассматривая воздействие ударной волны в среде с преградой, на основе решения волнового уравнения в

. Эта функция всюду непрерывна, кроме точки , в которой происходит скачкообразное изменение. В этом случае решение уравнения (9) примет вид.

Аэродинамическая труба АТ-11 СПбГУ: модернизация...

Ключевые слова: дозвуковая аэродинамическая труба, открытая рабочая часть, диффузор, конфузор (сопло), поворотные секции, хонейкомб

В этот комплекс в 1976 г состоялся переезд аэродинамической трубы АТ-12, и в модернизированном виде в 1978 г АТ-12 была сдана в...

Теоретический подход к вопросам разработки систем глушения...

Этот аэродинамический шум создается вследствие турбулентного смешения выхлопной струи с окружающим воздухом.

Длина звуковой волны определяется шириной области смешения в любой части струи и величины средней скорости в этой области.

Установки для аэродинамического эксперимента

Дозвуковая аэродинамическая труба постоянного действия состоит из рабочей части, в виде цилиндра с поперечным сечением в форме круга или прямоугольника (иногда эллипса или многоугольника).

Определение некоторых параметров летательных аппаратов...

Это означает, что скорость за ударной волной уменьшается, а давление, плотность и

Такие ударные волны называются волнами сжатия (плотность газа возрастает).

Угол между осью и образующей конуса α связан с числом Маха M соотношением. . (6).

Модель продольных перемещений заглубленного трубопровода...

без учёта рассеивание ударной энергии в материале трубопровода; с учетом влияния рассеивания ударной энергии.

Скорости распространения волн в материале стальных труб отличаются от скоростей распространения волн в грунте.

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Жаровая труба и сопловой аппарат турбины, конструктивно входящие в камеру сгорания

При слиянии вторичной и отраженной волн образуется новая ударная волна, скорость которой

Поскольку предполагаемый генерируемый шум носит высоко-частотный характер, для...

Влияние шума и инфразвуков на организм человека

Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий

С ростом урбанизации шум стал постоянной частью человеческой жизни, одним из существенных загрязнителей городской среды.

Скорость распространения их зависит от свойств среды.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

Известны также сверхзвуковые аэродинамические трубы с относительно большими габаритными размерами рабочих камер и рабочих частей.

Динамические испытания. Различают два вида динамических испытаний: ударные и вибрационные.

Модель поперечных перемещений заглубленного трубопровода...

Рассматривая воздействие ударной волны в среде с преградой, на основе решения волнового уравнения в

. Эта функция всюду непрерывна, кроме точки , в которой происходит скачкообразное изменение. В этом случае решение уравнения (9) примет вид.

Аэродинамическая труба АТ-11 СПбГУ: модернизация...

Ключевые слова: дозвуковая аэродинамическая труба, открытая рабочая часть, диффузор, конфузор (сопло), поворотные секции, хонейкомб

В этот комплекс в 1976 г состоялся переезд аэродинамической трубы АТ-12, и в модернизированном виде в 1978 г АТ-12 была сдана в...

Теоретический подход к вопросам разработки систем глушения...

Этот аэродинамический шум создается вследствие турбулентного смешения выхлопной струи с окружающим воздухом.

Длина звуковой волны определяется шириной области смешения в любой части струи и величины средней скорости в этой области.

Задать вопрос