Лабораторная работа №1
Вариант 11
По дисциплине: Горные машины и оборудование
Тема работы: Испытание центробежного вентилятора
Выполнил: студент гр. ТО-Т0 __________ /Керенцев И.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент __________ / Шишкин П.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель лабораторной работы – ознакомиться со специальной измерительной аппаратурой и приборами, практическое освоение способов измерения и обработки экспериментальных данных при испытаниях вентиляторов, опытное определение действительной индивидуальной характеристики центробежного вентилятора.
Установка с центробежным вентилятором и трубопроводом переменного сопротивления
1 – коллектор,
2 – всасывающий трубопровод,
3,6 – штуцеры,
4 – дроссельное устройство (диафрагма),
5 – устройство для регулирования величины подсосов воздуха,
7 – спрямляющий аппарат (спрямляющая решетка),
8 – вентилятор (с диффузором),
9 – электродвигатель,
10 – ваттметр,
11 – тахометр,
12,13 – микроманометры.
Измеряемые величины и определение показателей работы вентилятора
Объем воздуха, проходящего через вентилятор в единицу времени, называется подачей. Общепринятой единицей измерения подачи для вентиляторов является секундная объемная подача Q, которая определяется из уравнения неразрывности потока:
где Q - производительность, м3/с; F - площадь поперечного сечения трубы(расходомера) м2, - средняя скорость потока в данном сечении, м/c.
, где
- коэффициент расхода,
- плотность воздуха в трубопроводе при н.у.,
- статическое давление воздуха, измеряемое микроманометром 12, (Па)
|
Статическое давление определяется:
, где
- тарировочный коэффициент микроманометра,
- ускорение свободного падения,
- плотность спирта в микроманометре,
- разность уровней жидкости в наклонной трубке микроманометра 1,
- угол наклона трубки микроманометра.
Производительность в шаге измерения:
Статическое давление вентилятора:
Полное давление нагнетательного вентилятора:
, где
- площадь трубопровода или диффузора на выходе.
Статический КПД вентилятора:
Полный КПД вентилятора:
Мощность на валу:
Прямой ход дроссельной заслонки | ||||
Номер режима | Показания микроманометров, (мм) | Wc, (кВт) | ![]() | |
1,2 | ||||
1,2 | ||||
1,1 | ||||
1,1 | ||||
0,8 | ||||
0,7 | ||||
0,7 | ||||
0,6 | ||||
0,6 | ||||
0,6 | ||||
0,5 | ||||
0,5 | ||||
0,55 |
Начальные уровни жидкости в микромонометрах: = 2мм;
= 25мм
Синусы угла наклона микромонометров: sinβ1 = 0,34; sinβ2 = 0,64
Татировочные коэффициенты
Плотность жидкости в микромонометрах: ρсп = 810 кг/м3
Характеристики двигателя: nном = 1410 об/мин; N=0.6 кВт; η = 74%
nпр = 1100 об/мин (приведённая частота)
Результаты обработки данных испытания центробежного вентилятора и параметры приведённой действительной индивидуальной характеристики
При фактической частоте вращения вентилятора | При nном = 1410 (об/мин) | КПД | При nпр = 1100 (об/мин) | |||||||||||||
Номер режима | Частота вращения вала вентилятора | Статическое давление в начале трубопровода | Производительность вентилятора Q | Статическое давление | Полное давление вентилятора | Мощность на валу вентилятора | Производительность вентилятора | Статическое давление | Полное давление вентилятора | Мощность на валу вентилятора | Статический КПД | Полный КПД | Производительность вентилятора Q | Статическое давление вентилятора | Полное давление вентилятора | Мощность на валу вентилятора |
216,13 | 0,83 | 518,72 | 641,0 | 0,888 | 19,21 | 565,85 | 699,23 | 1,01 | 0,44 | 0,74 | 0,68 | 344,39 | 425,57 | 0,48 | ||
199,92 | 0,80 | 499,81 | 628,2 | 0,888 | 19,69 | 545,22 | 685,27 | 1,01 | 0,44 | 0,74 | 0,69 | 331,84 | 417,07 | 0,48 | ||
197,22 | 0,79 | 432,27 | 550,0 | 0,814 | 18,85 | 471,55 | 599,92 | 0,93 | 0,39 | 0,68 | 0,66 | 286,99 | 365,13 | 0,44 | ||
197,22 | 0,79 | 391,74 | 501,8 | 0,814 | 18,23 | 427,34 | 547,38 | 0,93 | 0,34 | 0,60 | 0,64 | 260,09 | 333,15 | 0,44 | ||
194,52 | 0,79 | 362,02 | 459,8 | 0,74 | 17,00 | 386,29 | 490,66 | 0,82 | 0,33 | 0,57 | 0,60 | 235,10 | 298,63 | 0,39 | ||
186,42 | 0,77 | 337,71 | 417,2 | 0,74 | 15,26 | 357,72 | 441,90 | 0,81 | 0,28 | 0,46 | 0,54 | 217,71 | 268,95 | 0,38 | ||
181,01 | 0,76 | 343,11 | 408,8 | 0,592 | 13,58 | 348,03 | 414,69 | 0,60 | 0,32 | 0,52 | 0,48 | 211,82 | 252,39 | 0,29 | ||
170,21 | 0,74 | 364,73 | 415,2 | 0,518 | 11,82 | 364,73 | 415,16 | 0,52 | 0,34 | 0,52 | 0,42 | 221,98 | 252,68 | 0,25 | ||
126,98 | 0,64 | 391,74 | 430,0 | 0,518 | 10,10 | 378,21 | 415,10 | 0,49 | 0,32 | 0,47 | 0,36 | 230,19 | 252,64 | 0,23 | ||
89,16 | 0,53 | 405,25 | 423,6 | 0,444 | 6,93 | 383,20 | 400,54 | 0,41 | 0,27 | 0,38 | 0,24 | 233,22 | 243,78 | 0,19 | ||
48,63 | 0,39 | 405,25 | 412,9 | 0,444 | 4,44 | 377,97 | 385,10 | 0,40 | 0,17 | 0,24 | 0,16 | 230,04 | 234,38 | 0,19 | ||
18,91 | 0,25 | 391,74 | 394,8 | 0,444 | 2,80 | 362,88 | 365,71 | 0,40 | 0,11 | 0,14 | 0,10 | 220,86 | 222,58 | 0,19 | ||
8,11 | 0,16 | 389,04 | 390,6 | 0,37 | 1,98 | 360,38 | 361,79 | 0,33 | 0,09 | 0,12 | 0,07 | 219,33 | 220,20 | 0,16 | ||
5,40 | 0,13 | 378,23 | 378,2 | 0,37 | 0,00 | 350,37 | 350,37 | 0,33 | 0,00 | 0,00 | 213,24 | 213,24 | 0,16 | |||
0,00 | 0,00 | 375,53 | 375,5 | 0,407 | 0,00 | 355,10 | 355,10 | 0,37 | 0,00 | 0,00 | 216,12 | 216,12 | 0,18 |
|
Пример расчета
|
F=
Па
Па
Па
Па
Графический материал
Вывод
В ходе данной лабораторной работы, мы определили действительную индивидуальную характеристику центробежного вентилятора, применив один из методов подобия турбомашин.