Методичні вказівки до лабораторних робіт з навчальної дисципліни "Компресорні машини", страница 6

     чи     ;

      і       , що зображуються на одному графіку (рис. 2.2).

Рис. 2.2

Для визначення даної характеристики необхідно при постійній (розрахунковій) частоті обертання вентилятора змінювати продуктивність за рахунок зміни прохідного перерізу нагнітального патрубка діафрагмами 8 (див. рис. 2.1) на виході з нього. Такий спосіб регулювання роботи машин називається дроселюванням на нагнітанні.

2.1.1 Визначення об'ємної продуктивності (витрати)

Як відомо з  гідравліки, витрата газу через діафрагму може бути визначена за формулою

,                                           (2.1)

де   - коефіцієнт витрати,   - коефіцієнт, що враховує розширення середовища;   - площа прохідного перерізу діафрагми;  - перепад тиску між обома сторонами діафрагми (втрата тиску на діафрагмі).

Для вентилятора низького тиску (100 мм вод. ст.) можна застосувати . З невеликою похибкою при малих витратах величину   можна прийняти рівною показу манометра на нагнітанні.

Коефіцієнт витрати для шайби вибирається в залежності від відношення прохідного перерізу шайби і діаметра трубопроводу. Для спрощення розрахунків витрата в дослідах визначається по графіках, що знаходяться біля вентилятора і показаних на рис. 2.3. На рисунку зображені тарувальні графіки для визначення витрати повітря вентилятора при =760 мм рт. ст. і  = 20°С (= 1,2 кг/м³):

д.1, д.2 - номери діафрагм;  - розрідження на всмоктуванні,  - надлишковий тиск на нагнітанні.

Для кожної шайби, задаючись величинами , можна за формулою (2.1) побудувати криві (рис. 2.3)

 при ,                                  (2.2)

що використовуються в дослідах для визначення малих і середніх витрат. При великих витратах, і зокрема  при відкритому нагнітальному трубопроводі, велика точність досягається при використанні наступної наближеної формули

 ,                                         (2.3)

де   - коефіцієнт швидкості у всмоктувальному патрубку;  - площа живого перерізу всмоктувального патрубку;   - розрідження у всмоктувальному патрубку. Величина j може бути визначена за формулою , де коефіцієнт опору для лабораторної установки з кутом конусності колектора   може бути прийнятий  .

Тоді

.

Задаючись величиною розрідження на всмоктуванні  за формулою (2.3) побудовані криві  , якими користуються в досліді для визначення витрати при максимальній діафрагмі і відкритому трубопроводі (рис. 2.3).

Криві для визначення витрати побудовані для атмосферного тиску 

 мм рт. ст. і температури  (). При інших атмосферних умовах зняті з графіків величини витрат варто привести до умов проведення експерименту відповідно до рівності

, де   визначається за даними досліду.

2.1.2. Визначення тиску (напору), що розвивається вентилятором

Цей тиск визначають як різницю повних енергій (повних тисків) у перерізах на виході з вентилятора () і вході в нього () (див. рис. 2.1).

З метою спрощення досліду і обробки даних характеристики визначаються по вимірах, що визначаються у перерізах (2-2) напірного і (1-1) всмоктувального патрубків. У цьому випадку параметри вентилятора (тиск і ККД) будуть трохи занижені на величину втрат на ділянках (1-1 і  ) і (2-2 і  ).

Так як ці ділянки невеликі і швидкість у патрубках мала (), а проміжний патрубок конфузорний, то втрати в них будуть незначними і їх можна не враховувати в лабораторних дослідах.

У цьому випадку тиск, що розвивається вентилятором

,                                                              (2.4)

де

     і        , чи

,                                                    (2.5)

де                                    і      .

Тут прийнято  , а   ввійшло зі знаком плюс як розрідження на всмоктуванні.

Величини статичних (надлишкових) тисків   і  заміряють  приладами, а середньовитратні швидкості визначають з виразу    , де  - площа перерізу напірного і всмоктувального патрубка.

Напір,що створюється вентилятором, визначають за  виразом

.

Будують криві    і .

  2.1.3. Визначення потужності і ККД вентилятора

Напір можна трактувати як питому роботу, тобто роботу одного кілограма стиснутого газу. Тоді корисну потужність вентилятора визначають за формулами, кВт: