WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

4.2.5. Під час випробувань вимірюють барометричний тиск. Якщо він відрізняється від 760 мм.рт.ст. (101 кПа) на 15 мм (190 Па) або більше, то для обчисленої температури спалаху беруть поправку t, яку визначають по формулі:

t = 0,0345 (760 - Pб ), Рб – фактичний барометричний тиск, мм.рт.ст.

Таблиця 2.Поправка на відхилення барометричного тиску.

№ Барометричний Поправка, °С тиск, мм.рт.ст.

1 +630 2 +659 3 +688 4 +717 5 -775 Поправку додають у випадку барометричного тиску нижче мм.рт.ст. У таблиці 2.1 подані поправки, які обчислені по наведеній формулі.

Дані випробувань заносяться у табл. 2.2.

Таблиця 2.Результати вимірювань та розрахунків Температура Фактична теБарометричний спалаху за тер- мпература № Поправка, °С тиск, мм.рт.ст.

мометром, °С спалаху, °С С С – середнє значення.

4.2.6. Розходження між паралельними випробуваннями не повинне перевищувати ± 2 °С.

5. ВИМОГИ ДО ЗВІТУ ПРО РОБОТУ Звіт повинен містити:

– мету роботи;

– короткі відомості про лабораторну установку;

– порядок проведення роботи;

– результати вимірювань та розрахунків.

6. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 6.1. Що розуміють під температурою спалаху 6.2. 3 якою метою встановлена в приладі мішалка 6.3. Розкажіть про будову приладу ПВНЕ.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № ЗНЯТТЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВІДЦЕНТРОВОГО ВЕНТИЛЯТОРУ 1. МЕТА РОБОТИ Зняття та аналіз характеристик відцентрового вентилятору.

2. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Вентилятор – пристрій для переміщення повітря або газів по трубопроводам, каналам і т.д. Вент илятори можуть створювати надлишковий тиск до 1000 – 1500 мм вод.ст. Розрізняють два типи вентиляторів: відцентрові та осьові. В осьовому вентиляторі газ переміщається уздовж осі робочого колеса. У відцентровому вентиляторі переміщення газу відбувається під дією відцентрових сил, що виникають при обертанні робочого колеса. Більше розповсюдження мають відцентрові вентилятори.

Конструкція відцентрового вентилятора показана на рисунку 3.1. Вентилятор складається з наступних елементів: 1 – робоче колесо, що включає два диски, між якими рівномірно розміщено ряд лопаток; 2 – завитокообразний кожух (корпус); 3 – електродвигун, вал якого жорстко пов’язано з віссю робочого колеса вентилятору. Між робочим колесом та кожухом є зазор для вільного обертання колеса. Кожух має два осьових отвори: через меньший проходить вал до електродвигуна, а через більший відбувається забір навколишнього повітря. Більший отвір закритий металевою сіткою.

Кожний вентилятор, що виготовляється на заводі, забезпечується характеристикою. Однак у процесі експлуатації або при індивідуальному виготовленні вентилятора доводиться знімати характеристику вентилятора самостійно.

Основними характеристиками при виборі вентилятора є:

– надлишковий повний тиск на вихлопі Pпов ;

– продуктивність вентилятору V.

Допоміжними характеристиками, що дозволяють точніше підібрати вентилятор для конкретних умов, є:

– робоча потужність – Nроб ;

– число обертів робочого колеса – n;

– повний коефіцієнт корисної дії вентилятору (без електродвигуна) – пов.

Рис. 3.1. Конструкція відцентрового вентилятора:

1 – кожух; 2 – робоче колесо; 3 – лопатка робочого колеса;

4 – ось вентилятора; 5 – станина; 6 – електродвигун;

7 – вихлопний патрубок; 8 – фланець патрубка, що підводить У цілому прийнято, що характеристикою вентилятора називаються залежності Pпов = f (V), Nроб = f (V) і пов = f (V) при n = const. Звичайно ці характеристики представляють у вигляді графіків (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Характеристика відцентрового вентилятора:

Pпов – надлишковий повний тиск;

Nроб – споживана потужність; пов – ККД Якщо вихлоп вентилятора заглушити засувкою, то витрата газу через вихлоп буде дорівнювати нулю, а статичний тиск перед засувкою (на вихлопі вентилятора) буде максимальним. У цьому випадку у вентиляторі утвориться марний круговий рух газу, на створення якого йде певна потужність. При цьому повний ККД вентилятора пов = 0, тому що продуктивність вентилятору V дорівнює нулю. Якщо відкрити засувку, то почнеться процес витікання газу через вихлопний отвір. Для більшості відцентрових вентиляторів сумарні гідравлічні втрати усередині вентилятора зі збільшенням продуктивності від нуля спочатку трохи убувають, а потім починають зростати. Внаслідок цього залежність Pпов = f (V) на рис. 3.3 має максимум, що доводиться на малу витрату газу. На гілці характеристики, що висхідна, вентилятор працює хитливо та експлуатуватися не повинен.

Потужність, що споживається електродвигуном вентилятора Nел та робоча потужність Nроб зі збільшенням витрати газу безупинно зростають та досягають максимального значення у той момент, коли вентилятор від’єднують від аеродинамічної мережі і він працює на атмосферу, тобто, коли Pпов = Pдин та Pст = 0 (рис. 3.4). Тому пуск вентилятора повинен здійснюватися з закритою засувкою, щоб уникати перевантаження електродвигуна.

Рис. 3.3. Залежність тиску на вихлопі вентилятора від витрати повітря Рис. 3.4. Залежність потужності, що споживається та потужності вентилятора, що витрачається від витрати повітря Залежність пов = f (V) також має екстремальний характер (рис. 3.5).

Наявність максимуму у пов можна пояснити наступним чином. Спочатку, при поступовому збільшенні витрати газу від нуля, в умовах відносно низьких витрат енергії на тертя та удар, корисна потужність Nкор зростає швидше ніж робоча Nроб – ККД росте. Але втрати тиску на тертя та на удар різко зростають (вони пропорційні витраті газу у квадраті) і швидкість росту Nкор вповільнюється. При певному значенні витрати газу (максимальне значення ККД) подальше збільшення витрати газу приводе до падіння Pпов та Nкор, а значить і пов.

Рис. 3.5. Залежність ККД вентилятору від витрати повітря 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА УСТАНОВКА ТА ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ Схема експериментальної установки показана на рис. 3.6.

Вимірювання та зміна витрати повітря в установці здійснюється за допомогою набору діафрагм, що мають різний перетин отвору для проходу повітря. Для установки діафрагм пристрій 4 за допомогою важеля видаляється вгору та вбік. Діафрагма встановлюється в замок фаскою догори.

Рис. 3.6. Схема експериментальної установки 1 – робоче колесо; 2 – корпус; 3 – вихлопний отвір;

4 – пристрій для установки діафрагми; 5 – лопатки;

6 – вал електродвигуна; 7 – діафрагма; 8 – U-образний манометрё УВАГА! ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ ЗАМІНА ДІАФРАГМИ ПРИ ПРАЦЮЮЧОМУ ВЕНТИЛЯТОРІ! Після установки певної діафрагми та пуску вентилятора вимірюються:

1. Електрична напруга мережі – U, В;

2. Сила електричного струму – I, А;

3. Перепад тисків по діафрагмі – Рдіаф (мм вод.ст.);

4. Статичний тиск перед діафрагмою – Рст (мм вод.ст.);

5. Температура повітря – tп (°С);

6. Барометричний тиск – Рбар (мм рт.ст.).

Результати вимірів заносяться в таблицю 3.1.

Таблиця 3.Результати вимірів Рст Рдіаф dд, U, В I, А мм мм мм Па Па вод.ст. вод.ст.

80 0, 70 0, 60 0, 50 0, 40 0, 0 У таблиці 3.1: dд – діаметр отвору діафрагми, мм;

– коефіцієнт витрати діафрагми.

4. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА Переводимо результати вимірів тиску ( Рдіаф, Рст, Рбар) у систему SІ по наступним співвідношенням:

1 мм вод.ст/ = 9.81 Па;

1 мм рт.ст. = 133,3 Па.

4.1. Густина повітря:

0 Pa пов =, 1 + tпов Po де Ра = Рбар.+ Рст – абсолютний статичний тиск на вихлопі з вентилятора, Па;

= К–1 – коефіцієнт об'ємного розширення газу;

Ро = 101325 Па (760 мм рт.ст.) – нормальний атмосферний тиск;

0 = 1.293 кг/м3 – густина повітря при нормальних умовах.

4.2. Витрата повітря:

Pдіаф V =, м3/с, пов де – береться з таблиці 3.1.

4.3. Швидкість повітря на вихлопі вентилятора в повітропроводі з діаметром dтр = 0,1 м:

V Wвихл =, м/с, F dтр де F = = 0,00785 м2.

4.4. Динамічний тиск повітря на вихлопі:

Wвихл пов Pдин =, Па.

4.5. Повний тиск повітря на вихлопі:

Рпов = Рст+ Рдин, Па.

4.6. Потужність, що споживається вентилятором (за показниками електровимірювальних приладів) Nел = I.U. cos, Вт, де cos = 0,84.

4.7. Робоча потужність:

Nроб = Nел ел, Вт, де ел = 0.9.

4.8. Корисна потужність:

Nкор = Pпов V, Вт.

4.9. Повний ККД вентилятора:

Nкор пов =.

Nроб Результати обчислень заносяться у таблицю 3.2.

4.10. По значенням, що вимірили та розрахували Рпов, Рст, Рдин, Nел, Nроб, Nкор, пов будується характеристика вентилятора на графіках.

Таблиця 3.Результати обчислень в, dд, V, Wвихл, Рдин, Рст, мм кг/м3 м3/с м/с Па Па Продовження таблиці 3.dд, Рпов, Nел, Nроб, Nкор, пов мм Па Вт Вт Вт 5. ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ У звіт лабораторної роботи заносяться:

– схема установки та розміщення вимірювальних приладів;

– таблиця 3.1 з результатами вимірів;

– розрахункова частина;

– таблиця 3.2 з результатами обчислень;

– у звіті повинен бути наведений розрахунок всіх параметрів при одному діаметрі діафрагми;

– графічна характеристика вентилятора;

– висновки.

6. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ 6.1. Чому дорівнює повний тиск, що створює вентилятор 6.2. Які види втрат є при роботі вентилятора Як вони залежать від витрати повітря 6.3. Яким чином можна пояснити наявність максимуму для залежноспов = f (V) ті 6.4. При яких значеннях Рпов та Рст має місце максимальна витрата повітря 6.5. Яким чином здійснюється зміна витрати повітря у лабораторній установці 6.6. Як визначити потужність, що споживається електродвигуном 6.7. Назвіть основні та допоміжні параметри характеристики вентилятора.

6.8. Як можна пояснити наявність максимуму для залежності Рпов = f(V) 6.9. Чому пуск вентилятора бажано робити при повністю закритій засувці (V = 0) ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ 1. МЕТА РОБОТИ Визначити залежність коефіцієнта теплопровідності матеріалу від температури.

2. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ЗВЕДЕННЯ В основу існуючих експериментальних методів визначення теплофізичних властивостей матеріалів покладене спостереження за температурним полем у зразку. Розподіл температури по товщині плоскої стінки для граничних умов 1 роду описується виразом tx1 - txtx = tx1 - x, (4.1) S де tx1 і tx2 – температури внутрішньої і зовнішньої поверхонь, оС;

S – товщина пластини, м;

Х – поточне значення координати, м.

Кількість теплоти, що проходить через плоску поверхню величиною F в одиницю часу для одномірного температурного поля при СТС дорівнює t - t x1 xQ = F, (4.2) S де – коефіцієнт теплопровідності матеріалу, Вт/(м К).

Для визначення коефіцієнта теплопровідності необхідно вимірити тепловий потік, що проходить через досліджуваний зразок, температури на поверхнях зразка і розміри зразка.

У зв'язку з тим, що вираз (4.2) справедливий для одномірного температурного поля, то при проведенні дослідження цю умову необхідно забезпечити з можливо більшою точністю. На практиці роблять таким чином.

Зразку, що досліджується надається форма відносно тонкої круглої пластини. Для створення одномірного теплового потоку в тілах з низькою провідністю тепла (2,3 Вт/(м К)) розміри зразка призначають з умов 1 D, S 7 де D – діаметр круглої пластинки, мм.

Крім того, торці пластини добре теплоізолюють.

Для створення температурного перепаду по товщині пластини одна поверхня її нагрівається, а інша охолоджується.

3. ОПИС ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ Принципова схема установки наведена на рис. 4.1. По зовнішньому вигляду блок являє собою циліндр діаметром 127 мм і висотою приблизно 100 мм.

Рис. 4.1. Схема вимірювального блоку Зразки 3 і 5 виготовлені з одного матеріалу і мають форму дисків діаметром 0,127 м і товщиною 0,0035 м (3,5 мм). Нагрівач 4 виконаний з нихромової спіралі, покладеної в пази вогнетривкого блоку. Бічні поверхні (краї) зразків і нагрівального блоку теплоізольовані для запобігання теплоотводу в радіальному напрямку. Тому, без великої погрішності, можна вважати, що усе виділене в електронагрівачі тепло відводиться через плоскі зразки до водяних холодильників.

Спаї термопар закладені на поверхнях верхнього і нижнього зразків таким чином, щоб можна було виміряти перепад температур по перетину зразків. З боку нагрівача встановлено по 3 термопари, а з боку холодильника по одній. Потужність, що виділяється електронагрівачом контролюється за показниками вольтметра й амперметра, включених у ланцюг нагрівача.

Схема експериментальної установки приведена на рис. 4.2. Основним елементом схеми є вимірювальний блок 9. Підведення води до вимірювального блоку здійснюється шляхом відкриття крана 7, а відвід води йде в зливальний колектор 8. Підведення електроенергії до нагрівача 10 здійснюється через автотрансформатор 1 від мережі перемінного струму. Для виміру температур матеріалу, що досліджується в блоці 9 служать хромель-копелеві термопари 6 і вторинний прилад – потенціометр 4, до якого кожна з термопар по черзі може бути підключена за допомогою багатоточкового перемикача 5. Контроль сили струму і напруги здійснюється за допомогою амперметра 3 і вольтметри 2. В якості матеріалу, що досліджується використовуються два керамічних диски 12.

4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДУ Після ознайомлення з пристроєм установки робота на ній здійснюється в наступному порядку (позначення на рис. 4.2). Відкривається вентиль і система заповнюється водою. За допомогою тумблера "ВКЛ – 1" електроенергія підводиться до установки. Ручка регулятора автотрансформатора встановлюється в положення 80 В. В наслідок проходження електричного струму через нагрівальну спіраль 10 відбувається розігрів зразків,що досліджуються.

Рис. 4.2.Схема експериментальної установки Перемикач термопар 5 встановлюється в положенні 1 при цьому на потенціометрі 4 фіксується температура однієї з восьми точок. Через інерційність установки необхідно виждати якийсь час, коли показання потенціометра стабілізуються. Це буде означати, що наступив стаціонарний тепловий стан. Після цього по черзі до потенціометра підключаються сім термопар, що залишилися, і дані заносяться в таблицю 4.1. Також фіксуються показання вольтметра 2 і амперметра 3. Аналогічно проводяться другий і третій досліди, при послідовній установці ручки регулятора автотрансформатора в положення 120 і 160 В.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.