Transport oqimining holatini prognoz qilishning energiya usuli
Xizmat darajasini baholashning energiya usuli shundaki, harakatning sifati tezlanishsh shovqini deb ataladigan harakatning o‗rtacha kvadrat tezlanishni o‗zgarishi orqali baholanadi. Nazariy tadqiqotlar asosida Dryu transport oqimlarining harakat nazariyasida suyuqlikning gidrodinamik nazariyasini qo‗llash orqali avtomobil oqimining umumiy energiya holatini quyidagi formula bo‗yicha tavsiflashni taklif qildi:
(3.16) Bu yerda, – kinetik energiya
– ichki energiyasining qiymati avtomobilni tezlanishini o‗rtacha kvadrat og‘ishi (σ) orqali aniqlanadi.
– transport oqimining zichligi./ km.
–transport oqimining tezligi.
Emax bo‗lganda bir tekis harakatga erishiladi, ya‘ni transport oqimining eng ratsional holatiga erishiladi.
Transport yuklanishini o‗sishi tezlanishsh shovqini oshishiga olib keladi. Harakatning intensivligi va tezlanishsh shovqini, sayohat vaqti, tezlik o‗zgarishi kabi parametrlar o‗rtasidagi aloqani tahlil qilish shuni ko‗rsatmoqdaki, bu mezonda tezlanishsh shovqini harakatining jadalligi bilan yaqin aloqaga ega, transport yuklanishini o‗zgarishini aniq baholaydi. Formuladan foydalanib (3.16) tezlik– oqim zichligi, harakat jadalligi – oqim zichligi asosida va transport vositalari parametrlari o‗rtasidagi nisbatlarni tavsiflaydigan.(3.8,3.9,3.10-rasm) ikki va to‗rt tasmali yo‗llar uchun nomagramma qurildi. Tezlik, qulaylik, qulaylik va energiya kabi asosiy o‗zgaruvchilar va transport oqimi parametrlari o‗rtasidagi nisbatlar N va q darajasida optimal tezlikni olish imkonini beradi. Xarakat jadalligi berilganda 3.8–3.10-rasm (transport oqimining sifatini aniqlash tartibi strelkalar bilan ko‗rsatilgan) tezligi, transport oqimining zichligi aniqlandi. bo‗lganda tashish transport oqimi optimal holatiga o‗tadi. Qurilgan nomogramlarni tahlil qilish shuni ko‗rsatadiki, da ikkita tasmali yo‗nalishda optimal oqim tezligi =47 km/soat, transport oqimi zichligi , harakatning jadalligi , va to‗rt tasmali yo‗lning birinchi tasmasida
, q=18 avt/km, N=950 avt/soat. o‗tish: Chap tasmasida V=55 km/soat, q=21 avt/km, N=1320 avt/soat.
Tezlanishsh shovqini harakat tezligiga qarab o‗zgaradi.
Oqim holatini prognoz qilishda tezlanish shovqinidan amaliy foydalanish uchun formuladan foydalanamiz.
Shuni hisobga olgan holda
(3.17)
(3.18)
va formulada (3.18) o‗rnini bosuvchi (3.17), ni olamiz
(3.19)
shundan n=2
Keyin formula ko‗rinishga ega bo‗ladi:
(3.20)
bu erda –erkin sharoitda harakat tezligi yoki istalgan harakat tezligi.
3.8-rasm.Ikkita tasmali yo‗l uchun asosiy o‗zgaruvchilar va transport oqimi parametrlari o‗rtasidagi nisbat
.
3.9 – rasm.To‗rtta tasmali yo‗lning o‗ng tasmasi uchun asosiy o‗zgaruvchilar va transport oqimi parametrlari o‗rtasidagi nisbat =47500; =950 vt/s; q=18
avt/km
3.10-rasm. Asosiy o‗zgaruvchilar va to‗rtta tasmali yo‗lning chap tasmasi uchun transport oqimi parametrlari o‗rtasidagi nisbat
Tezlanishsh shovqini avtomobil tezlanishi o‗rtacha kvadrat og‗ish xisobiy formula bilan, yuqorida aytib o‗tilganidek, baxolanadi:
∑
√
̅
(3.21)
bu erda, – V tezlikda avtomobil tezlanishi
̅ – avtomobilning o‗rtacha tezlashishi.
̅ ∑
(3.22)
bu erda, – – intervalning o‗rtacha qiymati
– – interval chastotasi
–intervallar soni.
Istalgan harakat tezligiga qarab, avtomobilning turli harakat tezliklarida tezlanish shovqinining ko‗rsatkichlari 0,011 dan 0,51 gacha o‗zgaradi (3.4-jadval).
Harakat tezliklarida tezlanish shovqinining ko‗rsatkichlari
3.4-jadval
V km/s
Vj km/s
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
110
|
,m/s2
|
80
|
0,27
|
0,16
|
0,011
|
0,013
|
0,21
|
0,51
|
|
|
|
90
|
0,28
|
0,19
|
0,07
|
0,02
|
0,17
|
0,21
|
0,3
|
|
|
100
|
0,36
|
0,2
|
0,4
|
0,021
|
0,023
|
0,085
|
0,26
|
|
|
110
|
0,39
|
0,28
|
0,16
|
0,04
|
0,01
|
0,015
|
0,12
|
0,31
|
|
3.11-rasm Istalgan tezlikda harakatlanish tezligiga qarab tezlanishsh shovqini o‗zgarishi km/soat
3.12-rasm. Istalgan harakat tezligiga qarab, tezlanish shovqini o‗zgarishlarining bog‗liqligi km/soat
Istalgan harakat tezligiga qarab, tezlanishsh shovqini o‗zgarishlarni tavsiflovchi tenglamalar:
(3.24)
a =0,0008, b = 0,0824, c =2,2428 bu yerda, a =1/m, b=1/s , c=m/s2 shunda
a = 0,0003, b=0,0377, c= 1,1308 (3.25)
shunda,
a = 0,0003, b=0,0372, c=1,3009 (3.26)
shunda,
a = 0,0003, b=0,0396, c=1,2805 (3.27)
Grafiklarni tahlil qilish (3.14–3.16rasm) minimal va
; va ; va
; va da mos ravishda istalgan va amaldagi tezliklarda minimal tezlanish shovqiniga erishilganligini ko‗rsatadi;
Shunday qilib, shovqin tezlanishi minimal miqdori bilan avtomobillarning harakatlanish tezligi transport oqimining ravon harakatini ta‘minlaydigan optimal harakat tezligi bo‗lib, minimal yonilg‗i sarfi va avtomobilning tezlashishi bilan ta‘minlanadi. Formuladan foydalanib (3.24–3.27) istalgan harakat tezligiga qarab, turli yo‗llar uchun funksional maqsadlar uchun tezlanish shovqini prognoz qilish mumkin.
Transport oqimining holati nafaqat tezlanishsh shovqiniga, balki yoqilg‗i sarfini, yuklanish koeffitsientini, o‗rtacha oqim tezligini, ravon harakatni, nisbiy
xabar vaqtini ham ifodalaydi. SHuning uchun ko‗rsatkichlar majmuasi bo‗yicha transport oqimining holatini prognoz qilish kerak. SHu maqsadda birinchi navbatda yonilg‗i iste‘moli, tezlanishsh shovqiniga, yuklanish koeffitsienti, nisbiy xabar vaqti va avtomobilning istalgan va o‗rtacha harakat tezligidan ravonlikning bog‗liqligini ko‗rib chiqamiz. Harakat tezligiga qarab yonilg‗i sarfini prognoz qilish energiya usuli bilan amalga oshirilishi mumkin. Dryu eksperimental tasdiqni olgan transport oqimining energiya modeliga asoslangan energiya va yonilg‗i iste‘moli o‗rtasidagi munosabatni taklif qildi
3.13-rasm. Istalgan tezlikda harakatlanish tezligiga qarab tezlanishsh shovqinini o‗zgarishi va
( ) ( ) (3.28)
bu erda –yoqilg‗i sarfi, l; – minimal yoqilg‗i sarfi, l;
– avtomobil tezligi, m/s; – erkin sharoitlarda avtomobillarning harakatlanish tezligi yoki istalgan harakat tezligi, m/s. ; -
tezlanishsh shovqini maksimal qiymati 0,6 ga teng.
Formula (3.28) minimal yonilg‗i sarfini aniqlashda qiyinchilik tufayli amaliy foydalanish uchun qiyin. SHuning uchun, bu formulani orqali ifodalangan nisbatan yonilg‗i iste‘moli tushunchasini kiritish orqali soddalashtirish kerak. Keyin formulani (3.28) o‗zgartirib:
( ) ( ) (3.29)
belgilash,
Agar deb hisoblasangiz, u holda
( ) ( ) (3.30)
– avtomobilning harakatlanish tezligiga qarab, nisbatan yonilg‗i iste‘moli;
– yo‗l sharoitlariga va harakatlanish yuk koeffitsientiga qarab harakat tezligi;
–yo‗lning funksional maqsadiga qarab kerakli harakat tezligi, b=4,05, b –litr.
, ya‘ni erkin harakat sharoitida, = 0. Formula (3.30) transport oqimining holatini prognoz qilish uchun tavsiya etiladi.
Harakat tezligiga qarab harakatlanish koeffitsienti quydagi formula bilan
aniqlanadi.
*
( ) +
(3.31)
Ma‘lumki, transport oqimlarining tezligi harakatning jadalligi, harakat tarkibi va yo‗l sharoitlariga bog‗liq. V.V. Silyanov yuklanish koeffitsientida avtomobillarning o‗rtacha harakat tezligi formula bilan aniqlashni taklif qiladi.
(3.32) bu erda avtomobil oqimining o‗rtacha tezligi, km / soat,
– harakatning jadalligi, avto / soat,
– erkin muhitda yoki istalgan tezlikda, km/s tezlikda avtomobil tezligi;
– oqim tarkibiga bog‗liq koeffitsient:
shunda 10 % engil avtomobillar α= 0,018, shunda 20 % engil avtomobillar α= 0,016, shunda 40 % engil avtomobillar α= 0,013, shunda 60 % engil avtomobillar α = 0,011, shunda 80 % engil avtomobillar α = 0,0008,
Formulada (3.32) aniqlangan avtomobil oqimining o‗rtacha tezligi oqim holatini to‗liq ifodalamaydi. Transport oqimining yanada to‗liq tavsifini olish uchun harakatlanish tezligini kamaytirish koeffitsientini kiritish kerak . Buning uchun formulaga (3.32)o‗zgartirish kiritamiz.
Agar tenglamaning har ikkala qismi (3.32) , ga bo‗linsa, unda quyidagini olamiz
(3.33)
Biz harakat sharoitlariga qarab harakat tezligining pasayishi
koeffitsientini belgilaymiz, keyin 3,33 quyidagi shaklga ega bo‗ladi
(3.34)
Transport tezligiga qarab avtomobilning nisbiy manzilga etib borish vaqti bo‗ladi
(3.35)
qaerda tezligi da erkin sharoitda manzilga etib borish vaqti, , –tezlik da manzilga etib borish vaqti.
Harakatning ravonligi ko‗rsatkichi – samarali kinetik energiyaning transport oqimidagi o‗lchangan (erkin oqim) nisbati sifatida aniqlangan energiya koeffitsienti formula bilan aniqlanishi mumkin:
(3.36)
bu erda energiya koeffitsienti; –transport oqimining tezligi, km/soat;
Ushbu shaklda amaliy hisob–kitoblarda formuladan (3.36) foydalanish juda qiyin, chunki harakatning zichligi va tezligini bilish kerak. SHuning uchun, harakatning zichligi o‗rniga, formulada (3.36) asl tezlikni istalgan tezlikga nisbati orqali zichlikni tavsiflash taklif etiladi:
( ) (3.37)
keyin ravon harakat ko‗rsatkichi quyidagicha:
( )
(3.38)
Erkin harakat sharoitida zichlik q =1 ga teng bo‗lsa, unda harakatning ravonlik ko‗rsatkichi quyidagi ko‗rinishda bo‗ladi:
( ) (3.39)
3.14- rasm. Transport oqimining holatini prognoz qilish va baholash
– transport oqimining maksimal zichligi.
Transport oqimining holatini prognoz qilish va baholash uchun 3.20, 3.28, 3.29,3.32,3.33 va 3.39 formulalarini qo‗llashni osonlashtirish uchun tezlanish shovqini, yoqilg‗i sarfi, yo‗l harakati yuklanganlik koeffitsienti, harakat tezligini kamaytirish koeffitsienti, nisbiy xabarlashish vaqti va haqiqiy va istalgan harakat tezligi nisbati ravonligi ko‗rsatkichiga bog‗liqliklar nomogrammasi tuzildi (3.14- rasm). Nomogramma quyidagi tarzda ishlatiladi. Prognoz maqsadlari uchun siz V/V f, nisbatining qiymatini belgilashingiz mumkin, keyin ordinat o‗qidan ushbu ko‗rsatkich bilan absissa paralel tizmasining chizig‗i tegishli egri chiziqlar bilan kesishishgacha amalga oshiriladi. To‗g‗ri chiziqning kesishish nuqtalarida bu egri chiziqlar abscissa o‗qi bilan kesishdan oldin perpendikulyar o‗tkaziladi, kesishish nuqtalari transport oqimining holatining tegishli ko‗rsatkichlarining qiymatlarini aniqlaydi. Masalan, ga nisbatan (shakl bo‗yicha kesishuv. 3.14-rasm punktir chiziqlar bilan ko‗rsatilgan) transport oqimining kompleks ko‗rsatkichlari
mos ravishda teng bo‗ladi: nisbiy yonilg‗i sarfi = 0,54, tezlanish shovqini
yuklanganlik koeffitsienti =0,9, harakat tezligini kamaytirish koeffitsienti = 0,34, harakat ravonligi darajasi = 0,14, xabarlashish nisbiy vaqti =1,8. SHunday qilib, nomogramdan foydalanib, ko‗rsatkichlar majmuasi bo‗yicha transport oqimining holatini prognoz qilish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |