Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Т. 21, N 5

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ / ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION Аграрная наука Евро-Северо-Востока / Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(5):614-624 619 λ 1 ‒ коэффициент гидравлического сопротив- ления (коэффициент Дарси), значение которо- го соответствует числу Рейнольдса, определя- емого по скорости безнапорного движения молока на нисходящем участке молочного шланга под действием сил гравитации. Коэффициент гидравлического сопро- тивления λ 1 в приведенной выше формуле определяется по известному тригонометриче- скому соотношению  z/  l = sin a методом последовательного приближения по числу Re 1 , соответствующего скорости безнапорного те- чения молока на нисходящем участке молочно- го шланга, обусловленного силами гравитации. При реализации метода последователь- ного приближения необходимо задаваться скоростью движения молока U 1 , по которой последовательно находить эквивалентный диаметр живого сечения потока молока, число Рейнольдса и коэффициент Дарси в функции числа Рейнольдса по формулам: 1 1 1 4 U Q D э  = ; 1 1 1 1 Re  э DU = ; ( ) , Re 1 1 f =  где D 1 э ‒ эквивалентный диаметр живого сече- ния потока молока, м;  ‒ кинематическая вяз- кость молока, м 2 /с. Вычисления необходимо выполнять до тех пор, пока располагаемый напор dh не сравняется по величине с потерями напора на трение. Практически при реализации мето- да последовательного приближения достаточ- но достигнуть результата, при котором выпол- няется условие: 01,0 / 2 2 1 1 1        − h g U D l h э  , где  h ‒ высота снижения молочного шланга, м; ∆l ‒ длина молочного шланга на участке сни- жения, м. При движении молоковоздушной смеси в молочном шланге на нисходящем и восхо- дящем участках истинное содержание воздуха  является главным параметром, определяю- щим потери давления [2, 13, 16]. Поэтому при анализе молоковыводящего тракта доильного аппарата необходимо истинное содержание воздуха в смеси рассчитывать отдельно для нисходящего и восходящего участков молоч- ного шланга. Истинная величина содержания воздуха  при наличии устойчивого рассло- енного течения молоковоздушной смеси, при объемном содержании воздуха, отвечающему интервалу 0,16    1,0 и соотношению Fr см  Fr * , определяется в зависимости от величины  по формулам [12]: 4,0 1   −= при 18,0 0    ; ( )   − = 1 615 ,0 при 1 18,0   , где  ‒ коэффициент вычисляется по выра- жению ( ) a    sin2 1 2 1 см Fr − = . Следует иметь в виду, что при расслоен- ном установившемся режиме течения молоко- воздушной смеси на нисходящем участке мо- лочного шланга потери давления на трение потока молока практически полностью ком- пенсируются энергией располагаемого напора  h 12 . Поэтому на нисходящем участке молоч- ного шланга при соблюдении условий рассло- енного режима движения молока и воздуха потери давления обусловлены исключительно за счет движения воздушной среды и могут быть определены интегрированием первого члена левой части выражения (7). Полагая, что выражение  2 1 sin z z dz a опре- деляет длину нисходящего участка молочного шланга, на котором имеют место местные сопротивления, выражение (7) для нисходяще- го участка 1-2 (рис. 1) примет вид: 2 2 2 2 1 2 12 2 12 U D l p n i э          + =   , где l 12 − длина молочного шланга на нисходя- щем участке, м; э D 2 ‒ эквивалентный диаметр для прохождения потока воздуха по молочно- му шлангу на нисходящем участке молочного шланга доильного аппарата, м;  i – коэффици- ент местных потерь; U 2 – скорость воздуха при расслоенном режиме движения молоковоз- душной смеси на нисходящем участке молоч- ного шланга, м/с. Эквивалентный диаметр может быть определен по выражению . 4 1 1 2 2 U Q D D э  − = Скорость воздуха при расслоенной структуре потока на нисходящем участке мо- лочного шланга определится с учетом истин- ного содержания воздуха по выражению 2 2 2 4 э D Q U   = . Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека