Напір на тиск

Напір — кількість енергії, яка передається турбомашиною одиниці ваги рідини, м.

Тиск - Кількість енергії, яка передається одиниці об'єму рідини, Па. Корисною потужністю вентилятора називають кількість енергії, яка передана машиною секундному потокові повітря:

К=р§дн, Вт (10.2)

Корисна потужність по статичному напору:

М_ст=рвРН_еІ, (Ю.З)

Повили коефіцієнт корисної дії по повному напору машини — це відношення корисної потужності по повному напору до потужності по валу И_в

 

N

де

Лабораторна робота №10

Дослідження режимів робити відцентрових вентиляторів. І.Мета роботи:ознайомитися з роботою відцентрового вентилятора і зняти його характеристики.

2. Теоретичні відомості.

У відцентровому вентиляторі повітря нагнітається в лінійному напрямку і під дією відцентрової сили, що виникає в робочому колесі. Повітря викидається в радіальному напрямку.

Параметрами робочого режиму вентилятора с подача (продуктивність, витрата), тиск, напір, потужність, ККД. Параметри робочого режиму вентилятора

(10.4)

Коефіцієнт корисної дії по статичному напору машини - відношення корисної потужності по статичному напору до потужності по валу:

тіст=— (Ю-5)

Напір і продуктивність відцентрового вентилятора пов'язані між собою так званою теоретичною напірною характеристикою:

(10.6)

окружна швидкість на кінці лопаток;

0₂ - діаметр колеса по лопатках;

Ь₂ — ширині" лопатки робочого колеса на виході;

р₂ - кут між відносною швидкістю та окружною швидкістю на виході з колеса.

У реальних вентиляторах існують витрати на терта й удар. Перші описуються рівнянням:

^ЛНтр^=КтрО,² (10.7)

Розмір коефіцієнта Ктр залежить від конструкції турбомашини. Втрати на удар визначаються за формулою:

(10.8)

де К_у(г- параметр, який залежить від конструкції турбомашини; Рн - номінальна продуктивність турбомашини.

Дійсні напірні характеристики вентиляторів отримують шляхом віднімання від теоретичних значень Н ординати кривих АН-п> і АН_уа. На практиці дійсні напірні характеристики вентиляторів отримують при безпосередньому випробуванні машин. У лабораторії відцентровий вентилятор випробовується разом із камерою всмоктування (рис.10.1).

Рис. 10.1

Основі параметри, котрі необхідно вимірювати, одержимо на підставі рівняння Бернуллі. Напишемо рівняння Бернуллі для перетинів 1—1 і 2-2 (рис.10.1)

(10.9)

■Рст,+О_>5р_пС₁+Р_в=Р_СТ2+О,5С;_Рп

Р_в - повний тиск, що розвиває вентилятор;

де Рсть Рстз — статичні тиски потоку в перетинах 1-1 і 2-2 відповідно; Сі, С₂, р„ =1,2кг/м³- швидкість потоку вданих перетинах; щільність повітря. Відповідно до цього:

Р_в=Р_СТ2-Р_ст1+0,5р_п(С2-с') (10.10)

Аналогічно складаємо рівняння для потоку від перетну 2-2 до 0-0, нехтуючи при цьому втратами:

Р_ст2 + О,5р„С² = Р_ст0 + О,5р_пСо (10.11)

де Рсто> Со - статичний тиск та швидкість потоку в перетині 0-0. Отримав з (10.11) Рстг підставим його в (10.10):

Рв = Рсто-Рст.+0,5р_п(Со-с') (10.12)

Враховуючи, що

Рсто = Р, - РввЬо; ^рсті = Р. - Рвй^ьі (Ю.13)

де Р_а - атмосферний тиск; р_в - щільність води; Ь- показаний депресіометрів, і що:

О=С₁Р₁=С₂Р₂=С_оРо (10.14)

С₀=С₂Р₂/Р₀; С,=С₂Р₂/Р, (10.15)

де Р - площа відповідних перетинів, підставим (10.13), (10.14), (10.15) в (10.12) і отримаєм:

Р_в = Рв8(Ь, -п₀) + 0,5_РпО²(1/Р₀² -1/Р,²) (10.16)

Отже, щоб знайти повний тиск, що розвиває вентилятор, необхідно

заміряти падіння статичного тиску на ділянці 0-1 камери всмоктування і

швидкості потоку в перетині 2-2.

3. Експериментальна установка. Для зняття дійсних напірних характеристик відцентрового вентилятора

використовують експериментальну установку, що складається з електродвигуна 1,

відцентрового вентилятора 2, камери всмоктування 3, засувки 4, депресіометрів 5

і 6, амперметра 7, вольтметра 8 (рис. 10.1), анемометра.

Потужність на валу визначається наступним чином:

ЇМ, =л/ЗІІ_лІГ1СО5<р

де і]„, І - показання вольтметру та амперметру; т|, со5ф - ККД та коефіцієнт потужності двигуна.