Разработка методики расчета аэродинамических характеристик с помощью комплекса ANSYS CFX на примере (стр. 15 из 20)
Рис. 3.13. Вихри в задней части профиля
Для более наглядного представления о результатах физического и численного экспериментов соберем все однородные диаграммы (рис 3.14, рис 3.15).
Рис. 3.14. Сводная координатная диаграмма
Рис. 3.15. Сводная координатная диаграмма
Из диаграмм изображенных на Рис. 3.14, Рис. 3.15. нетрудно заметить очень сильное расхождение диаграмм полученной физическим экспериментом и численным расчетом. Прежде чем делать какие либо выводы о точности полученных результатов обратим внимание на характер изменения координатных диаграмм полученных численным экспериментом при α = 0…5º. На диаграмме
(Рис. 3.11) нетрудно заметить более менее равномерное расхождение дигамм от диаграммы при α = 0º. Если учесть это то из диаграмм полученных экспериментально будет видно, что в эксперименте кривая при α = 0º будет лежать выше, а следовательно распределение давления по периметру профиля будет меньшей интенсивности, чем в случае численного расчета, а такое возможно только при более тонком профиле так как поток на более тонком профиле меньше разгоняется и следовательно создает меньшее разрежение. Следовательно, все выполняемые расчеты при физическом эксперименте выполняются по неправильным данным о форме профиля, что является недостатком самой лабораторной установки и является ее первой причиной погрешности. Второй же причиной является то что, для того чтобы определить более менее точно, аэродинамические коэффициенты нужно точно определить площади соответствующих диаграмм, но их построение ведется по очень малому количеству точек (особенно в носке профиля) что приводит очень большим погрешностям.Что же касается аэродинамических характеристик, то погрешности составляют:
- по коэффициенту подъемной силы (Cy) 57,2 %;
- по коэффициенту лобового сопротивления (Cx) 14,2 %;
- по коэффициенту аэродинамического момента (mz) 49,4 %;
- по коэффициенту центра давления (xц.д) 15,3 %;
- по качеству профиля (К) 63,3 %.
Все возможные причины возникших погрешностей описаны выше.
И в конце хотелось бы отметить следующее, по характеру кривые диаграмм, полученные численным и физическим экспериментом в какой то мере похожи, и причиной их расхождения является несовпадение в начальных условиях объясняемое тем, что численное моделирование осуществлялось при «идеальных» условиях, чего не скажешь о физическом эксперименте. Для того чтобы при моделировании учесть все процессы происходящие в физическом эксперименте, такие как степень турбулизации потока в трубе, неравномерность поля воздушного потока, влияние размеров рабочей части аэродинамической трубы, точность установки угла атаки профиля, и т.д., необходимо выполнить дополнительные более глубокие исследования.
3.4 Выводы
В данной главе был представлен план разработанной лабораторной работы, а также описан ход ее выполнения, в течение которого были вычислены основные, аэродинамические коэффициенты с помощью физического и численного экспериментов. В результате анализа полученных данных был сделан вывод о дальнейшей необходимости более глубокого изучения расчетного комплекса.
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Потенциально-опасные и вредные производственные факторы при работе на ПЭВМ
Общая гигиеническая оценка условий труда
Если на рабочем месте фактические значения уровней вредных факторов находятся в пределах оптимальных или допустимых величин, условия труда на этом рабочем месте отвечают гигиеническим требованиям и относятся соответственно к 1 или 2 классу. Если уровень хотя бы одного фактора превышает допустимую величину, то условия труда на таком рабочем месте, в зависимости от величины превышения и в соответствии с настоящими гигиеническими критериями, как по отдельному фактору, так и при их сочетании могут быть отнесены к 1-4 степеням 3 класса вредных или 4 классу опасных условий труда.
Для установления класса условий труда превышение ПДК, ПДУ могут быть зарегистрированы в течение одной смены, если она типична для данного технологического процесса. При эпизодическом (в течение недели, месяца) воздействии на работника вредного фактора (типичном для данного технологического процесса, либо не типичном и не соответствующим функциональным обязанностям работника) его учет и оценка условий труда проводятся по согласованию с территориальным центром Госсанэпиднадзора.
Вредный производственный фактор - фактор среды и трудового процесса, воздействие которого на работающего при определенных условиях (интенсивность, длительность и др.) может вызвать профессиональное заболевание, временное или стойкое снижение работоспособности, повысить частоту соматических и инфекционных заболеваний, привести к нарушению здоровья потомства.
Вредными производственными факторами могут быть:
1) Физические факторы:
·температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение;
·неионизирующие электромагнитные поля и излучения: электростатические поля, широкополостные поля, создаваемые ПЭВМ;
·освещение - естественное, искусственное;
·электрические заряженные частицы воздуха – аэроионы;
·статическое электричество.
2) Факторы трудового процесса:
· Тяжесть труда - характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Тяжесть труда характеризуется формой рабочей позы, степенью наклона корпуса
· Напряженность труда - характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные нагрузки и степень их монотонности.
В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными.
Гигиенические нормативы условий труда (ПДК, ПДУ) – уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Соблюдение гигиенических нормативов не исключает нарушение состояния здоровья у лиц с повышенной чувствительностью.
При работе на персональных компьютерах пользователи подвергаются воздействию ряда вредных производственных факторов (ВПФ), обусловленных характером производственного процесса и состоянием рабочего места. К ним, в частности, относятся: неблагоприятный микроклимат, наличие вредных веществ в воздухе, неудовлетворительное освещение, электромагнитное излучение, статическое электричество, электрический ток, факторы трудового процесса (тяжесть и напряженность). Для уменьшения влияния ВПФ на самочувствие и здоровье человека необходимо придерживаться рекомендаций, изложенных в различных регламентирующих документах по гигиене труда.
Такие факторы как видимое излучение, блики и мерцание экрана способствуют возникновению близорукости и переутомлению глаз, мигрени и головной боли, повышают раздражительность, нервное напряжение и могут вызывать стрессы.
Причины расстройства органов зрения — утомление зрительных анализаторов при напряженной работе, которая вызывается: постоянной переадаптацией глаз в условиях наличия в поле зрения объекта различения и фона различной яркости; наличием разноудаленных объектов и недостаточной четкостью и контрастностью изображения на экране; строчностью структуры, воспринимаемой информации; постоянными яркостными мельканиями; невысоким качеством информации исходного документа; наличием ярких пятен за счет отражения светового потока на клавиатуре и экране; большой разницей между яркостью рабочей поверхности и окружающими поверхностями; неравномерной и (или) недостаточной освещенностью на рабочем месте и т.д.