6 Pro etrojení oau buouí onot čaoé řay, tey oau buouío ýoje množtí rimárnío alu alší měíí, by bylo zaotřebí íe onot minulý (min. za roy). Celoé množtí za leoané obobí 5 790,00 m 3 Průměrné enní množtí e leoaném obobí 66,6 m 3 en - Denní objemoé množtí rimárnío alu čeranéo o zaušťoaí nárže e růběu měření oyboalo o a 35 m 3 en -. Sušina alu e oyboala rozmezí 0,9 5,8 %..3. Teoretiý rozbor maniulae rimárním alem.3.. Poi fune čeraío zařízení Čeraí zařízení zajišťuje jeen z nejzáažnější teniý úolů orau aalin. ažém iloramu aaliny naázejíím e liu je obažena oteniální enerie etáajíí ze ložy tlaoé /ρ a olooé (). Uee-li e aalina o amoolnéo oybu, muí oteniální enerie řeat ažému iloramu aaliny enerii rylotní / a enerii nutnou řeonání yroynamiéo ooru roti růtou (enerii ztrátoou) e z. Není-li rouíí aalině na leoaném úeu (tj. mezi ěma růtooými růřezy) řiáěna enerie zeně, muí být ole Bernoullio ronie alebraiý oučet změn še enerií nuloý : /ρ / e z 0. Je-li aalině íe oteniální enerie než je nutné jejímu amoolnému oybu, a tento řebyte je možno oét, nař. turbínou. Netačí-li oteniální enerie uét aalinu o oybu žáném mylu Obr. 36 Řez čeralem růtou, je třeba aalině enerii řiét zeně čeralem. Při oraě aaliny říoem enerie čeralem e zyšuje enerie tlaoá. Průto a měrná enerie Y (e z ) jou laní arametry čerala. Průto araterizuje antitatiní tránu oray aalin a měrná enerie tránu alitatiní.
7 eliot růtou je ána otřebou množtí aaliny. Měrnou enerii itují eneretié oměry otrubnío řau. U yroynamiý čerael robíá řeměna meanié enerie na yrauliou (nebo oačně) neřímo, a to zrotřeoaně ře změnu inetié enerie aaliny. To znamená, že tlaoá enerie aaliny a meaniá ráe e zájemně tranformují rotřenitím inetié enerie aaliny. Tla aaliny je tey yroynamiý, funčně záilý na inematiý onotá rouoéo ole aaliny (rylote a oloze). Carateritiým rem růtooé čáti oběžnéo ola jou anály taroané jao ifuzory. Dalším tyiým znaem yroynamiý trojů je ontinuální růto, neboť anály oběžnéo ola jou trale roojeny e tuní a ýtuní čátí troje. /Bláa, 997/.3.. Rozbor činnoti čeraío zařízení Rozbor činnoti čeraío zařízení bue roeen z leia yromeaniy, onrétně yroynamiy (aalina oybu), aliaí jenorozměrnéo utálenéo rouění reálné aaliny, teré e yytuje ráě otrubí. Prouění reálné aaliny : laminární (rtoé) yytuje e ři nižší rylote úzý trubičá turbulentní rouění otrubí Pole uořáání rotoru : jenorozměrné rouění rylot aaliny ůči zemi je funí ouze ráy f () Pole záiloti na čae : utálené (taionární) rouění rylot aaliny není funí čau, mění e ouze e ouřaniemi f (t)
8 Platí ze : Záon zaoání motnoti ronie ontinuity S S ont. [m 3 - ] (), ryloti aaliny ůči zemi [m - ] S, S růřezy otrubí [m ] objemoý to (růto) aaliny [m 3. - ] tření rylot ole růtou (e utečnoti neexituje, byl by ři ní tejný růto elém růřezu otrubí) Záon zaoání enerie ronie eneretiá S [m ] () E ont. [J] e ont. [J - ] Měrná enerie určitém růřezu e e e e u ont. (3) nitřní enerie e měru rouění neutále narůtá. Rozíl nitřní enerií e ou míte je roen ztrátě enerie u. měrná inetiá enerie e α [ J ], () e α je Corioliů oučinitel, terý urauje tření rylot ole inetié enerie na tření rylot ole růtou; ro turbulentní rouění α měrná tlaoá enerie e ρ [ J ] měrná oteniální enerie e [J - ] (6) Je rona rái, terou muím oat aaliny ři řeneení ze zolenéo bou o ráze o yšetřoanéo růřezu. Je to ráe na řenášení motoý il ůobíí na moty. Oození ztau (6) ro měrnou oteniální enerii : (5) e e 0 Fm y R ax x ay y
9 Eneretiá ronie ro utálené jenorozměrné rouění reálné aaliny α ρ u ont. (7) Eneretiá ronie ro utálené jenorozměrné rouění reálné aaliny mezi ěma míty α α e z ρ ρ (8) měrná ztrátoá enerie mezi míty a : e z u [ J ] u Průřezy eneretié ronie olíme ou je to možné na lainá. Obr. 37 Grafié znázornění eneretié ronie ( a atmofériý tla) ýočet měrné ztrátoé enerie e z ztráty éloé louý ontantní růřeze mítní ři změně měru etoru ryloti zniají íry olene enerie rouu Ke šem ztrátám oází íy tření. e z Déloé ztráty Λ l [ J ] (9)
50 Λ oučinitel éloý ztrát [ ] l éla otrubí říčný rozměr otrubí rylot [m - ] ro yinuté turbulentní rouění Λ (, - lo r ) - [ ] (0) relatiní rnot otrubí r tř [ ] () tř tření rnot otrubí (tabeloaná onota) [mm] růměr otrubí [mm] e z Mítní ztráty ζ [ J ] ζ - oučinitel mítní ztrát [ ] tabeloaná onota, z oumentae ru (nař. oleno) nebo z měření - rylot za mítní ztrátou [m - ] () Čím je ětší rylot aaliny otrubí (růto), tím ětší jou ztráty ja éloé, ta mítní. Obr. 38 Potrubí čeralem x eoetiý orizont (měří e o něo ýšy aném mítě) A, B ýšy lain nárží,
5 y eneretiý orizont (enerie, terá je ytému iozii), aí a ýtlačná ýša z z z ρ ρ, z řetlaoá ýša na traně ání řetlaoá ýša na traně ýtlau ztrátoá ýša rylotní ýša, oraní ýša čerala l, l éla otrubí ζ, ζ oučinitel mítní ztrát č E čára enerie č T čára tlau Enerie růřezu je yšší než, z tooto ůou nemou naat o eneretié ronie roníto e č (Y) utečná měrná enerie, terou o ytému oáá čeralo [J - ]. Eneretiá ronie mezi růřezy - A A e B č eč B A z B e z z z / z eč z z (3) () Doraní ýša čerala je řeýšení mezi oní a orní lainou, teré muí čeralo řeonat, šeny ztráty o etě. Eneretiá ronie mezi růřezy - A A ρ ρ z z (5) auometriá ýša a < a-max., (6) jina čeralo řetane čerat (max. 6 m) Tla ře čeralem je nižší než atmofériý otla.
5 Eneretiá ronie mezi růřezy - Kontrolní eneretiá ronie mezi růřezy - 3 { 3 enerie ře enerie za čeralem čeralem enerie, terou čeralo řialo Ztrátoá ýša mezi růřezy - 3 eloá enerie yjářená (eneretiá ýša), terá je otřeba oraě otrubí ρ ρ ] [m S l l z z z π π ζ Λ ζ Λ z 6 6 l 6 6 l π ζ π Λ π ζ π Λ ro anéotrubíontanta - z z π π (7) (8) (9) () e č (0) z ρ ()
53 Carateritia čerala Carateritia otrubí. Η [m 3. - ] [m 3. - ] f () f () η [%] raoní bo ieální raoní bo η max [m 3. - ] [m 3. - ] f () f () f () účinnot f () Obr. 39 Zálaní arateritiy čeraío zařízení ro tanoení raonío bou raoním bou je lněna ronot ronii, tento bo by měl být oblíž η max. říma) Euleroa čeraloá ronie ( teoretiá arateritia čerala Euleroa Obr. 0 Sematiý náčrt funční čátí čerala
5 Eneretiá ronie mezi růřezy 0-0 ρ z (3) Eneretiá ronie mezi růřezy - (oybujíí e otrubí) u u z ρ ρ () Eneretiá ronie mezi růřezy -3 3 3 z 3 ρ ρ (5) Eneretiá ronie mezi růřezy 3-3 3 z ρ (6) a ztráty. Kažá ronie latí zlášť, lze je ale ečít oečtou e tlay, ečtou e ýšy zč 678 678 z z z3 3 3 z 3 teor. z ( u u ) teor. ( u u ) (7) teor. z č zč ztráty čerale ři neonečném očtu loate teor. enerie, terou čeralo řiee o ytému, ožaae o nejětší, relatiní ryloti u, u unášié ryloti, abolutní ryloti
55 mítě, e e utečná arateritia nejíe blíží teoretié arateritie (Euleroě říme), jou nejmenší ztráty čerale nejětší účinnot. /Šleer, 998/ Obr. Carateritia čerala.3.3. Numeriý ýočet něterý arametrů čeraío zařízení Určení raonío bou čerala a ožaoanéo říonu. ýozí omíny : - aí otrubí je ta ráté, že jej lze zanebat - růměr ýtlačnéo otrubí 0,5 m - eloá éla ýtlačnéo otrubí l 5 m - ýšoý rozíl lain jíme rimárnío alu a zaušťoaí nárži 7,5 m - utota čeranéo rimárnío alu ρ 00 m -3 - inematiá iozita alu ři 0 C ν,5 St,5 mm -,50-6 m - - materiál otrubí oel tření rnot otrubí tř 0,7 mm (něolialetý rooz) le ztau () je relatiní rnot otrubí 0,7 50 0,0067 - na ýtlačném otrubí je umítěno 8-rát oleno o oloměru zařiení oy R 0, m; -rát entil onotou oučinitele mítní ztát ζ 3; -rát šouě o ζ š 0, a -rát zětná laa o ζ z 0, (onoty ζ brány z tabule) r tř oučinitel mítní ztrát ro oleno o R 0, m ole emiriéo ztau ζ ζ 3,5 0,5 0,3 0,6 ( ) 0,3 0,6 ( ) R 0, 0,895 ζ 8 0,895,56 3,5 (8) ζ ζ ζ ζ š ζ z,56 3 0, 0, 8,3
56 Carateritia čerala onoty z oumentae o ýrobe čerala T - 9 [m 3 - ] 0 0,005 0,0 0,05 0,0 0,05 3,0, 0, 8,7 6,8 Příon P [W],5,5,9 3 3 Příon čerala m eč ρ P η η [W] (9) m motnotní to [ - ] e č měrná enerie, terou o ytému oáá čeralo [J - ] η účinnot čerala onoty účinnoti yočtené ze ztau (9) T - 0 η [%] 0 3,63,88 8,5 3,5 5,7 Carateritia otrubí ýočet roeen le ztau () :, e l 6 6 Λ ζ π π o úraě 8 l ( Λ ζ π ) Přeola yinutéo turbulentnío rouění Λ le ztau (0) : Λ (, lo r ) - (, lo 0,0067) - 0,097 8 9,8 π 0,5 (0,097 5 0,5 8,3) 5,005 0 3 m 5 onoty yočtené ze ztau () T - 7,5 7,635 8,0 8,75 9,66 0,875 arateritia otrubí
57 0 8 6 0,6 η účinnot 0,5 0, raoní bo čerala 0,3 0, [ ] C-a čerala f() C-a otrubí f() účinnot f() 0, 0 raoní 0 0,005 0,0 0,05 0,0 0,05 0 [m 3. - ] Obr. Stanoení raonío bou čerala onoty růečíu arateriti čerala a otrubí - raoní bo (oečet z rafu) : raoní 0,05 m 3 - ři účinnoti η 8, % ýočet oraní ýšy, e terou bue čeralo raoat le ztau () : 7,5 5 00,5 0,05 8,75 m Rylot rouění rimárnío alu otrubí le ztau (0) : S π 0,05 π 0,5 0,89 m říaě jao je tento, y je otrubí již ané, je naou olit rylot rouění o nejnižší, aby byly o nejmenší ztráty, ož je ze lněno. Reynoloo čílo R e : 0,89 0,5 R e 0 ν,5 0 5,07 6 (30) Pro yinuté turbulentní rouění, latí omína R e,07 0 5 >,07 0 5 youje 500 500 R e >,07 0,0067 0 r 5