Исследование центробежного вентилятора на стенде

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Ноября 2013 в 13:33, лабораторная работа

Краткое описание

Аэродинамические испытания вентиляторов подразделяются на стендовые, проводимые на испытательном оборудовании, и эксплуатационные, проводимые в условиях эксплуатации на предприятиях. Стендовые испытания бывают модельные и натурные. Модельные проводятся на стадии разработки аэродинамической схемы. Натурные проводят заводы-изготовители с целью определения аэродинамических характеристик (определительные испытания) или контроля их качества (контрольные испытания). Аэродинамическая характеристика вентилятора –зависимость полного давления, создаваемого вентилятором, потребляемой мощности и коэффициента полезного действия от производительности.

Содержание

1 Цель работы 3
2 Основные теоретические положения 3
3 Схема установки и методика измерений 3
4 Протокол измерений 5
5 Обработка результатов 5
6 Анализ полученных результатов 6
7 Вывод 6
Список литературы 6
Приложение 7

Скачать в ZIP архиве (149.47 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

вентиляция1.docx

— 156.75 Кб (Скачать файл)


Министерство  образования и науки

Российской  Федерации

Федеральное агентство по образованию

 

ФГБОУ ВПО АлтГТУ им. Ползунова И. И.

 

 

 

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

 

 

 

 

Лабораторная работа № 1

по  курсу «Вентиляция»

 

 

«Исследование центробежного

вентилятора на стенде»

 

 

 

ОТЧЕТ

 

ЛР 270109.01.000 ОТ

 

 

Выполнил:

     студент 

 

Проверил:

доцент  кафедры                                                                 

 

 

Работа принята с  оценкой __________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Барнаул 2013

Содержание

1 Цель работы                                                                                                                               3

2 Основные теоретические положения                                                                                     3

3 Схема установки и методика измерений                                                                              3

4 Протокол измерений                                                                                                                  5

5 Обработка результатов                                                                                                              5

6 Анализ полученных результатов                                                                 6 
7 Вывод                                                                                                                                          6

   Список литературы                                                                                                                     6

    Приложение                                                                                                                                7


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1 Цель работы

- измерить давление  на входе в вентилятор и  на выходе из него при различной  производительности;

- рассчитать  полное давление, потребляемую и  полезную мощности, коэффициент  полезного действия вентилятора  при различной производительности;

- построить аэродинамическую  характеристику вентилятора.

2 Основные теоретические  положения

Аэродинамические  испытания вентиляторов подразделяются на стендовые, проводимые на испытательном  оборудовании, и эксплуатационные, проводимые в условиях эксплуатации на предприятиях. Стендовые испытания  бывают модельные и натурные. Модельные  проводятся на стадии разработки аэродинамической схемы. Натурные проводят заводы-изготовители с целью определения аэродинамических характеристик (определительные испытания) или контроля их качества (контрольные  испытания).

Аэродинамическая  характеристика вентилятора –зависимость полного давления, создаваемого вентилятором, потребляемой мощности и коэффициента полезного действия от производительности.

Производительность  вентилятора Q (м3/час, м3/с) определяется объёмным расходом перемещаемой среды, приведенным к условиям входа в вентилятор.

Полное  давление pv (Па), развиваемое вентилятором, равно разности полных давлений потока в нагнетающем и всасывающем воздуховодах и соответствует плотности потока во всасывающем воздуховоде.

Потребляемая  мощность N (Вт) зависит от крутящего момента на валу вентилятора и частоты вращения.

Полезная  мощность Nv (Вт) определятся мощностью, затрачиваемой на адиабатное сжатие перекачиваемой среды.

Коэффициент полезного действия вентилятора определятся отношением полезной мощности к потребляемой.

Аэродинамическая  характеристика вентилятора зависит  от угла установки лопаток направляющего  аппарата.

3 Схема установки и  методика измерений


Лабораторная  стендовая установка представлена на рисунке 1.1 и включает в себя: центробежный вентилятор 1 с электродвигателем 2, подключенный к всасывающему 3 и  нагнетательному 4 воздуховодам. Во всасывающем  воздуховоде установлено дросселирующее устройство 5.

 
         Рисунок 1.1 - Схема стендовой установки

 


В сечении I-I через  узел 6 измеряется статическое давление во всасывающем воздуховоде. В сечении II-II через узел 7 измеряется статическое давление, а через узел 8 - полное давление в нагнетающем воздуховоде. Измерения выполняются с помощью микроманометра 9 с наклонной трубкой. Режим работы вентилятора задаётся с помощью дросселирующего устройства. При этом ориентируются по показаниям микроманометра, измеряющего разрежение во всасывающем воздуховоде. Затем снимаются показания микроманометра, оценивающего избыточное статическое и динамическое давления в нагнетающем воздуховоде. Результаты измерений заносятся в таблицу 1.1.

Для определения расчётных  величин используются

следующие формулы:

- атмосферное давление:

ра=133,33*Ва,Па, (1.1)

где Ва – атмосферное давление в мм. рт. ст;

- статическое давление  во всасывающем воздуховоде (сечение  I-I):

рст1=ра-∆р1= ра-g*kм*lм6,Па, (1.2)

где ∆р1 – разрежение во всасывающем воздуховоде;

kм - коэффициент микроманометра;

lм6 - показания микроманометра при соединении штуцера «-» с узлом 6 и штуцера «+» с атмосферой, мм;

- статическое давление  в нагнетающем воздуховоде (сечение  II-II):

pст2= ра + ∆р2 = ра + g × kм × lм7,Па, (1.3)

где ∆р2 – избыточное статическое давление в нагнетающем воздуховоде;

kм - коэффициент микроманометра;

lм7 - показания микроманометра при соединении штуцера «+» с узлом 7 и штуцера «-» с атмосферой, мм;

- плотность воздуха во  всасывающем и нагнетающем воздуховодах:

, кг/м3, (1.4)

, кг/м3, (1.5)

где ρа– плотность воздуха при атмосферном давлении, определяется с помощью номограммы;

- средняя скорость в  нагнетающем воздуховоде:

, м/с, (1.6)

где – коэффициент неравномерности потока, для турбулентного потока С=0,87;

kм - коэффициент микроманометра;

lм8 - показания микроманометра при соединении штуцера «-» с узлом 7 и штуцера «+» с узлом 8, мм;

- расход воздуха в нагнетающем  воздуховоде (сечение II-II):

, м3/час, (1.7)

где d2 – диаметр нагнетающего воздуховода, м;

- расход воздуха во  всасывающем воздуховоде (сечение  I-I):

, м3/час, (1.8)

- средняя скорость во  всасывающем воздуховоде:

, м/с, (1.9)

где d1 – диаметр всасывающего воздуховода, м;

- динамическое давление  во всасывающем и нагнетающем  воздуховодах:

, Па, (1.10)    , Па, (1.11)

- полное давление во  всасывающем воздуховоде (сечение  I-I):

p1 = рст1 + pд1 ,Па, (1.12)

 

- полное давление в  нагнетающем воздуховоде (сечение  II-II):

p2 = рст2 + pд2 ,Па, (1.13)

- полное давление вентилятора:

pv = р2-р1 , Па, (1.14)

- коэффициент сжимаемости:

  , (1.15)

где k =1,4 – показатель адиабаты;

- полезная мощность вентилятора:

, Вт, (1.16)

- коэффициент полезного  действия вентилятора:

   (1.17)

где N – мощность, потребляемая вентилятором, Вт.

4 Протокол измерений

Вентилятор  АВ 50/2Т.

Частота вращения n = 3000 об/мин.

Потребляемая  мощность N =50 Вт.

Диаметр всасывающего патрубка d1 =0,15 м.

Диаметр нагнетающего патрубка d2 =0,06 м.

Коэффициент микроманометра kм =0,2.

Измеряемые  величины:

- атмосферное давление Ва = 760 мм. рт. ст;

                                           p = 101325 Па;

- температура воздуха tа = 18 ºC;

- плотность воздуха ρа = 1,22 кг/м3.


Таблица 1 – Таблица измеряемых величин

Показания микроманометра,  характеризующие:

Номера режимов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

lм6 , мм – статическое давление во всасывающемвоздуховоде

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

lм7, мм - статическое

давление в нагнетающем

воздуховоде

6

6

7

5

4

3,8

3,5

3

2,5

1,5

1

0,5

lм8 , мм - динамическое

давление в нагнетающем

воздуховоде

123

110

84

77

69

49

41

35

29

10

5

1


 

5 Обработка результатов

 

       Таблица 2 - Таблица расчётных величин

№

Расчётные  
величины

Номера режимов

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

pст1 , Па

101315

101305

101286

101266

101247

101227

101207

101188

101168

101149

101129

101109

2

pст2 , Па

101337

101337

101339

101335

101333

101332

101332

101331

101330

101328

101327

101326

3

ρ1 , кг/м3

1,22

1,22

1,22

1,219

1,219

1,219

1,219

1,218

1,218

1,218

1,218

1,217


 

 

4

ρ2 , кг/м3

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

1,22

5

V2 , м/с

17,3

16,4

14,3

13,7

13

10,9

10

9,2

8,4

4,9

3,5

1,6

6

Q2 , м3/час

176

167

149

139

132

111

102

97

85

50

36

16

7

Q1 , м3/час

176

167

149

139

132

111

102

97

85

50

36

16

8

V1 , м/с

2,8

2,6

2,3

2,2

2,1

1,7

1,6

1,5

1,3

0,8

0,6

0,3

9

pд1 , Па

4,8

5,1

3,2

2,9

2,7

1,8

1,6

1,4

1

0,4

0,2

0,1

10

pд2 , Па

182,6

164,1

124,7

114,5

103,1

72,5

61

51,6

43

14,6

7,5

1,6

11

pп1 , Па

101320

101310

101289

101269

101250

101229

101209

101189

101169

101149

101129

101109

12

pп2 , Па

101520

101501

101464

101450

101436

101405

101393

101383

101373

101343

101335

101328

13

pv , Па

200

191

175

181

186

176

184

194

204

194

206

219

14

β

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

15

Nп , Вт

9,78

8,86

7,24

6,99

6,82

5,43

5,21

5,23

4,82

2,69

2,06

0,97

16

ŋ

0,19

0,18

0,14

0,14

0,14

0,11

0,1

0,1

0,1

0,05

0,04

0,02

Информация о работе Исследование центробежного вентилятора на стенде