2.5. Cơ sở lý thuyết tính toán hệ thống hút và phun đất vào đám cháy
2.5.5. Tính toán hệ thống phun đất
Hệ thống phun đất bao gồm có quạt phun đất, ống thổi, căn cứ vào cấu tạo của máy ống thổi là ống sắt. Nguyên tắc tính toán hệ thống phun đất cũng tương tự như tính toán hệ thống hút đất.
2.5.5.1. Tổn thất áp lực toàn phần của hệ thống phun đất
(2.94) Trong đó: - Tổn thất áp lực toàn phần, kg/m2;
- Tổn thất áp lực đoạn ống nằm ngang, kG/m2; - Tổn thất áp lực cần thiết trên đường ống, kG/m2; - Tổn thất áp lực đầu đường ống, kG/m2;
- Tổn thất áp lực đoạn đường ống cong, kG/m2; - Tổn thất áp lực van phân phối, kG/m2;
- Tổn thất áp lực đoạn chênh cao, kG/m2.
a) Tổn thất cột áp trong đường ống nằm ngang
Pmn = Pφ+ (∑ξ+λ γ
) B .V
; kG/m (2.95)
b) D 2g Tổn thất áp lực cần thiết trong đường ống vận chuyển đất cát
; (2.96) Trong đó: K là hệ số tra bảng (K= 0,5). c) Vận tốc không khí ở đầu ống ; m/s (2.97) d) Tổn thất áp lực ở đầu ống dẫn (2.98)
e) Tổn hao áp lực ở đoạn chênh độ cao
; kG/m2 2
B
2 (2.99)
Trong đó: Ph- Tổn hao áp lực do độ chênh cao; vB – Vận tốc không khí trong ống;
vc – Vận tốc không khí cuối đường ống dẫn; h- Độ chênh cao đầu và cuối;
- Trọng lượng riêng của hỗn hợp phun vào đám cháy.
f) Tổn hao áp lực toàn phần của hệ thống
Thay các công thức: (2.95); (2.96); (2.98); (2.99); vào công thức (2.94) ta có công thức tính tổn hao áp lực toàn phần như sau:
L γ L.γ .vγ . vP = P + (∑ξ + λ ) 2 2 B.V 2 ) +λ B B(1+K.µ) + B đ (1+ 0,64.µ) + tp φ D 2g D.2g 2g (2.101)
Tóm lại: Vận tốc không khí trong đường ống được tính theo công thức
(2.97), tổn hao áp lực toàn phần được tính theo công thức (2.101).
2.5.5.2. Áp lực cần thiết của quạt phun đất
; kG/mB
2 (2.102)
Trong đó: Pct- Áp lực cần thiết của quạt thổi khí; C- Hệ số dự trữ (C=1,05 – 1,1);
(2.103) Trong đó: N- Công suất cần thiết (kw);
k –Hệ số dự trữ (K= 1,2);
- Hiệu suất bộ truyền động ( = 0,9);
- Hệ số tổn thất do cánh quạt ( = 0,55); - Lưu lượng cần thiết của máy hút khí, m3/s.
Kết luận chương 2
Từ kết quả thu được đã trình bầy trong chương 2, luận án rút ra một số kết luận sau:
1. Từ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống cắt đất, luận án đã xây dựng được mô hình động lực học quá trình cắt đất ở dạng búa, đã thiết lập được công thức tính toán lực cắt đất, công suất cắt- kéo văng đất của máy cắt đất, kết quả tính toán làm căn cứ khoa học để tính toán hệ thống cắt đất ở dạng búa.
2. Đã xây dựng được mô hình tính toán rung động của hệ thống cắt đất, thiết lập được phương trình vi phân dao động của máy. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở khoa học để tính toán tối ưu máy cắt đất.
3. Xây dựng được mô hình tính toán quạt hút và phun đất cát chữa cháy rừng, đã thiết lập được công thức tính toán vận tốc, áp lực hút, áp lực phun, số lượng cánh quạt hút và phun.
4. Luận án đã thiết lập được công thức tính toán vận tốc cân bằng trong đường ống hút và phun, tính toán khối lượng đất hút, tổng lực cản trong đường ống hút và đường ống phun, công suất động cơ của hệ thống hút và phun, kết quả nghiên cứu này là cơ sở để tính toán thông số tối ưu của máy chữa cháy rừng bằng đất cát.
Chương 3
KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY CHỮA CHÁY RỪNG BẰNG ĐẤT CÁT