Студопедия — Работа 3. Определение количества воздуха, поступающего в модель
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Работа 3. Определение количества воздуха, поступающего в модель






Цель работы: получить опыт использования уравнения Бернулли для решения конкретных задач, научиться определять количество (расход) воздуха, поступающего в коллектор установки, оценить виды сопротивления и депрессии, закрепить навыки работы с измерительными приборами и обработки результатов измерений.

Общие сведения

Участок 0 – 1, на котором производятся измерения статической депрессии, представляет собой коллектор модели, через который воздух из атмосферы лаборатории входит в установку. Уравнение Бернулли для этого участка при отсутствии естественной тяги (he =0) в соответствии с формулой (3) принимает вид

 

h ст 0 -1 + h ск 0 -1 = h вх 0 – 1 (17)

 

где h ст 0 -1 – статическая депрессия на участке 0–1; h ск 0-1 – скоростная депрессия на этом же участке; h вх 0 – 1 – депрессия (потеря давления), расходуемая на преодоление сопротивления входа в коллектор установки.

В соответствии с формулой (6)

 

hск 0 - 1= p ск 0 – pск1 = (v02 - v12 ) γ / 2g, (18)

 

где v0 и v1 – средние скорости движения воздуха соответственно в атмосфере лаборатории и в коллекторе, где расположена точка 1, м/с; γ – удельный вес воздуха (см. формулу 15).

Так как v0 = 0, а v1> 0, то h ск 0-1= - γ v12/ 2g

В соответствии с этим уравнение (17) может быть представлено в виде

 

h ст 0 -1 = h вх 0 – 1 + γ v12/ 2g (19)

 

Физический смысл этих преобразований состоит в следующем. Так как величина hск 0-1 имеет отрицательный знак (разряжение), то она трактуется как сопротивление движению воздуха и по абсолютной величине суммируется с сопротивлением входа hвх 0–1. Это свидетельствует о том, что энергия давления вентилятора на участке 0–1 (статическая депрессия h ст 0 –1 ) расходуется не только на преодоление сопротивления входа, но и на «разгон» воздуха со скорости v0 = 0 в атмосфере до v1> 0 в точке 1.

Между первым и вторым слагаемым в правой части формулы (19) есть существенное различие. Часть энергии давления h ст 0 –1 , расходуемая на преодоление сопротивления входа (h вх 0 – 1 ), безвозвратно теряется, рассеиваясь в форме тепла; другая же ее часть, расходуемая на разгон воздуха (γ v12/ 2g), переходит в кинетическую (скоростную) энергию воздушного потока, т.е. энергия давления переходит в энергию движения.

Энергия, затрачиваемая на преодоление сопротивления входа (вход в коллектор рассматривается как местное сопротивление), пропорциональна скоростной энергии потока, т.е.

 

h вх 0 – 1 = ξ к γ v12/ 2g (20)

 

где ξ к = 0, 05 - безразмерный коэффициент местного сопротивления на входе в коллектор (величина его установлена эмпирически).

Подставив выражение (20) в формулу (19), получим

 

h ст 0 -1 = (ξ к +1) γ v12/ 2g (21)

 

Из формулы (21) следует, что, измерив статическую депрессию на входе в коллектор h ст 0 –1, можно определить среднюю скорость движения воздуха в коллекторе[2]:

 

v1=[(2g h ст 0 – 1) / 1, 05 γ ]0, 5 (22)

 

Зная среднюю скорость v1 и площадь поперечного сечения коллектора S1 =0, 0021 м2, можно определить количество воздуха, поступающего в коллектор модели

 

Q = v1S1 (23)

 

План работы

1. Вспомните основы аэромеханики, устройство аэродинамической установки, технику измерения депрессии и обработки результатов измерений.

2. Подготовьте табл.3.

3. Измерьте статическую депрессию h ст 0 – 1 на участке 0 – 1 при трех различных положениях шиберов:

- при полностью открытом шибере 1 и закрытом шибере 2;

- при полностью открытом шибере 2 и закрытом шибере 1;

- при двух полностью открытых шиберах 1 и 2.

Исходные данные и результаты измерений занесите в подготовленную табл.3.

4. Для каждого из трех положений шиберов определите:

- среднюю скорость движения воздуха v1 в коллекторе по формуле (22);

- количество воздуха Q, поступающего в коллектор по формуле (23);

- величину и знак скоростного разрежения hск 0-1 в коллекторе по формуле (18);

- величину депрессии hвх 0 – 1 , расходуемой на преодоление входа в коллектор, по формуле (20).

5. Замеренные и рассчитанные показатели занесите в табл. 6 и проанализируйте их.

Таблица 6

Номер открытого шибера h ст 0 –1 h ск 0-1 h вх 0 – 1 v1 , м /c Q, м3/c
           
           
           
1 и 2          

 

6. Оформите и защитите отчет.

Контрольные вопросы

1. Какими приборами можно измерить депрессию h ст 0 –1 ?

2. Разностью давлений в каких точках является депрессия h ст 0 –1 ?

3. Какое давление измеряется в точке 1- полное или статическое?

4. При работе вентилятора где статическое давление больше и почему – в атмосфере или в точке 1? А если вентилятор выключен?

5. На что расходуется энергия вентилятора на участке 0 – 1?

6. Какая часть этой энергии теряется, рассеиваясь в форме тепла, а какая преобразуется из одной формы в другую?

7. При каком положении шиберов и почему в коллектор поступает наибольшее и наименьшее количество воздуха?

8. При каком положении шиберов и почему величина депрессии h ст 0 –1 максимальна (минимальна)?

9. Действует ли в сечении, где расположена точка 1, скоростное давление? Как его можно было бы измерить и рассчитать?

10. От каких факторов зависит величина скоростного давления?

11. Чему равно полное давление в сечении точки 1?

12. Влияет ли величина атмосферного давления и температура воздуха на величину h ст 0 –1 ?







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1144. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Менадиона натрия бисульфит (Викасол) Групповая принадлежность •Синтетический аналог витамина K, жирорастворимый, коагулянт...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия