洒布车流量计算

(2)
如上图，为推导方便，设管道上游附近压强为 P3，沥青流速为 v3 ；下游附近压强为 P4，沥青流速为 v4。根据一维流动理论，由伯 努利方程得:
p3 ρg
+
v22 2g
=
p4 ρρg
+
u2 2g
（3 ）
考虑到各种阻力损失，可得到流经每个喷嘴的流体动量平衡算 关系：
ΔP ρ
(9)
式中：ΔP为液体在喷嘴进出口的压力差； C 为流量系数，与喷嘴的长径比有关，对沥青喷嘴其值一般在 0.61-0.65 之间。 沥青在喷洒时其喷嘴压力为p喷嘴 ， 进口压力为喷嘴上下游压力的 平均值，得： u=C 2
P 4 +P 3 /2−p 喷嘴 ρ
=C
P 4 +P 3 −2p 喷嘴 ρ
1、喷嘴离地面高度 h：
h=
其中： α为喷嘴喷雾角： β为喷嘴安装旋转角； d 为喷嘴安装距；
3 α d cot × 2 2 cosβ
在此高度值可保证喷洒时是三重叠，当其它都装备好之后，根 据本车配置的喷嘴参数和安装角度， 可以得到最理想的喷嘴安装高度。 但在实际工作中其值是一个变量， 随着车体载重和轮胎气量的变化而 发生变化， 所以其值在控制中要进行闭环控制使其保持在一个比较稳 定的理想值范围内。 2、沥青泵流量 Q
2 2 P3 − P4 = kρ(v4 − v2 − u2 ) + p喷嘴
(4)
式中： p喷嘴 压力是已知量； k—校正常数， 其值和流体阻力有关， 随管道、粘度等因素变化，在 0.4～0.6 之间。 根据质量守恒定律可知
2 D1 v1 = D2 2 v2 2 2 D2 2 v3 = d u + D2 v4
(10)
而喷嘴的最后的流量和喷洒压力一般都是喷前的定值， 并且每个 压力对应一个流量，即 q 为常量，进一步可得到：
P4 + P3 =
再由式
P4
u2ρ c2
+ 2p喷嘴 +
P 喷嘴 ρg
(11)
+ ρg
v22 2g
= ρg +
P3
v32 2g
+
v42 2g
+ Δ pξ
(12)
(其中沿程压力损失由于过程较短可以不考虑，只计算局部压力损失
(5) (6) (7) (8)
即得：v3 − v4 = u( )2
D v1 v2
d
= ( 2 )2
D1
D
式中：d—喷嘴孔的直径， u—喷嘴孔的流速。 由此可见，沥青每流过一个喷嘴，流量就要重新分配一次，其压力、
速度、质量都要发生变化，直接影响各个喷嘴的流量分配，从而影响 沥青洒布的横向均匀性。 再由喷嘴压力流量方程得： u=C 2
Q Bv Q Nq
……………………(1) …………………… (2) ……………………(3)
B Nb
Q Vn
……………………(4)
上述四式中： Q——沥青泵流量，L/min λ——洒布量，L/m2 B——洒布宽度，m v——车速，m/s N——喷嘴个数 q——单个喷嘴的流量，L/min b——喷嘴间距，mm V——沥青泵排量，L/r n——沥青泵转速，rpm 可见在实际工作中沥青泵流量和车速、喷嘴个数、喷嘴间距洒布 量沥青泵排量和转速有关， 实际喷洒中只有车速 v 和泵的转速 n 是个 变量，而其它值在工作中是设定好的。
P2 =
ρ 4
v3 2 + v4 2 − v2 2 − 2v1 2
+ P喷嘴 +
2
1
u2ρ 2C 2
（15）
又由于 P3 − P4 = P喷嘴 ，由式 （4） 可知
2 2 v4 − v2 = u2
（16）
再联合下面四个公式可计算： P2 =
ρ 4
v3 2 + v4 2 − v2 2 − 2v1 2
图为沥青从沥青泵到喷嘴的通道示意图，其外截取其中一段管 道。设沥青泵出口处压力为 P1，连接管内沥青流速为ν1 ，其中它们 都是已知量；沥青横管道的进口压力为 P2，沥青流速为ν2 ，上部管 道直径为 D1，长度为 L1，下部横向管道直径为 D2，长度为 L2，
由伯努利方程得：
h1 +
P1 ρg
+ P喷嘴 +
2
1
u2ρ 2C 2
2 2 P2 = ρ v2 − v1 –ρg h1 − hλ − Δpξ + P1
v3 − v4 = u( )2
D v1 v2
d
= ( 2 )2
D1
D
得出：v2
由公式（2）Q=ν2 S2 = D2 2 πν2
4
1
可得：
Q=
+
ν1 2 2g
=
P2 ρg
+
v2 2 2g
+ hλ + Δpξ (1)
2 2 可得到P2 = ρ v2 − v1 –ρg h1 − hλ − Δpξ + P1
其中：Q=4.44S1 *((p2-p1)/ρ）0.5 流量 Q，流通面积S1 ；h1 为泵出口到 连接喷嘴的管道中心距离; ρ为沥青密度取为 0.9-1.5g/cm3; hλ 为沿
程 能 量 损 失 ， hλ =
64 Re
Δp γ
=λ
L1 ν1 2 D 1 2g
;
其 中 λ=
,Re=2000-2320(参照光滑的金属圆管)；Δpξ 为局部压力损
pν12 2
失，Δpξ = ξ
,其中ξ为局部阻力系数。
1 4
再由流量连续方程： ν1 S1 =ν2 S2 ,即为 Q=ν2 S2 = D2 2 πν2
Δpξ )可得出：
P4 − P3 =
ρ 2
v3 2 + v4 2 − v2 2
+ P喷嘴
（13）
再由（11）和（13）可得到： P3 = 再由
P2 ρg
ρ 4
v3 2 + v4 2 − v2 2
+ P喷嘴 +
2
1
u2ρ 2C 2
（14）
+
v12 2g
= ρg +
P3
v22 2g
（其它损失不计）和式（14）可得：