Обработка опытных данных. 5.1. По известным диаметрам отверстия диафрагмы рассчитать площадь поперечного сечения ω = π D2/4

5.1. По известным диаметрам отверстия диафрагмы рассчитать площадь поперечного сечения ω = π D²/4. При отсутствии диафрагмы (в последнем опыте) площадь рассчитывается, как площадь прямоугольника.

5.2. Рассчитать отношение площадь поперечного сечения диафрагмы к площади выходного сечения вентилятора ω/ω₇. По известному отношению площадей, по таблице 1, находим значения коэффициента скорости φ; и расхода μ;. Таблица 1.

ω/ω7	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
φ	1,00	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	0,97	1,00
μ	0,60	0,60	0,61	0,62	0,63	0,64	0,66	0,68	0,71	0,78	0,82

 

5.2. Рассчитать разность уровней в трубках микроманометра

∆ℓ = ℓ_в - ℓ_н и ∆ℓ_о = ℓ_во - ℓ_но. (9)

5.3. Определить наклон шкалы микроманометра φ = a/b. При значениях a/b < 0,1 можно считать tgφ = sinφ = φ = a/b.

5.4. Давление измеряемое микроманометром рассчитывается по формуле

Р_мк = ρ_ж g (∆ℓ - ∆ℓ_о) sinφ;. (10)

5.5. Фактическое давление, развиваемого радиальным вентилятором P_в, равно разности полных давлений на выходе (сечение 2 - 2) и входе (сечение 1 - 1) в вентилятор. Полное давление равно сумме статического давления Р_ст и динамического давления ρ_в C²/2. На входе в вентилятор полное давление равно нулю так, как манометрическое давление равно нулю и скорости малы.

P_в = (P_ст + ρ_в C²/2) ₂. (11)

Полное давление связано с показанием микроманометра, связанного с гидродинамической трубкой, соотношением:

P_в = P_мк/φ². (12)

5.6. Производительностью вентилятора L называется объем воздуха перекачиваемый вентилятором за единицу времени. В данной работе производительностью вентилятора равна расходу воздуха через диафрагму. Диафрагма представляет собой отверстие, через которое за счет разности давлений P_в происходит истечение воздуха. Объемный расход воздуха при истечении определяется по формуле:

L = μ ω √ 2 P_в/ρ_в. (13)

5.7. Мощность, отданную потоку воздуха, рассчитать по формуле:

N = P_в L. (14)

5.8. Мощность на валу вентилятора равна произведению показания ваттметра на КПД электродвигателя

N_вал = η_эл-д W. (15)

5.9. КПД вентилятора равен отношению мощности отданную потоку воздуха к мощность на валу η = N/N_вал. (16)

5.10. Все результаты расчетов занести в таблицу 2. По полученным данным построить полную характеристику вентилятора, то есть зависимости давления вентилятора P_в, мощности на валу N_вал и КПД вентилятора η; от производительности L. На полученном графике выделить область оптимальной работы. Для этого на графике КПД выделить значения производительностей L, для которых выполняется условие 0,9 η_мах < η < η_мах. Полученную область заштриховать.

5.11. Рассчитать коэффициент быстроходности вентилятора n_s по формуле

n_s = 53 ω_o L^0,5/P_в^0,75. (17)

Производительность L и давление P_в вентилятора выбрать из графиков полной характеристики при максимальном КПД.

5.12. По значениям производительности при максимальном КПД построить треугольники скоростей на входе и выходе в рабочее колесо. Для построения воспользоваться формулам раздела 2. Для этого необходимо замерить геометрические размеры колеса D₁, D₂, b₁, b₂, b₁, b₂.

5.13. На графике полной характеристики пунктиром построить теоретическую характеристику вентилятора.

Таблица 2.