Изучение сужающих устройств

Федеральное агентство по образованию РФ

Читинский государственный университет

Кафедра тепловых электрических станций

Лабораторная работа №1

«Изучение сужающих устройств»

Выполнил: студент гр.ТЭС-07-2

Кобылкин М.В.

Проверил: Куприянов О.Е.

Чита 2008.

Схема установки:

 

1.  Компрессор.

2.  Коллектор.

3.  Диафрагма.

4.  Труба Вентури.

5.  Сопло.

6.  Трубопроводы.

Труба Вентури:

Диафрагма:                                                                      Сопло:

 

j=30°-45°                                                            

Порядок проведения работы:

1. Установить максимальную частоту вращения ротора вентилятора.
2. Включить установку.
3. Измерить избыточное давление на диафрагме при закрытых вентилях на сопле и трубе Вентури.
4. Аналогично п.3 проделать с каждым из сужающих устройств.
5. Произвести измерения при других частотах вращения вентилятора.
6. Выключить установку.

Результаты измерений:

Номер отбора	1			2			3
	max	mid	min	max	mid	min	max	mid	min
диафрагма	2950	3000	900	-750	-780	-300	__	__	__
Сопло	2850	2900	870	-1600	-1200	-400	__	__	__
Труба Вентури	2400	2100	600	-3800	-3600	-800	-750	-800	-900

Расчет:

1. Переводим относительное давление, показываемые манометрами, в абсолютное давление:  , где B=100000 Па – нормальное атмосферное давление.

Номер отбора	, Па			, Па			, Па
	Max	mid	min	max	mid	min	max	Mid	min
диафрагма	102950	103000	100900	99250	99220	99700	__	__	__
Сопло	102850	102900	100870	98400	98800	99600	__	__	__
Труба Вентури	102400	102100	100600	96200	96400	99200	99250	99200	99100

2. Рассчитываем плотность воздуха - r,

объемный расход – Q,

массовый расход – G,

скорость в трубе – с,

потерю напора на сужающем устройстве - DP по формулам, указанным в таблице.

Температур и удельная газовая постоянная для воздуха: T=293 K, R=287.

m и x берем из таблиц для соответствующего сужающего устройства.

Таблица расчетов:

Сужающее устройство	Формула вычисления.	параметры	Режим
			Max	Mid	Min
Диафрагма m=0,7 x=17,02 d=0.008м.		r,	1.224	1.225	1.199
		Q,	0.00274	0.00276	0.00157
		G,	0.00335	0.00338	0.00188
		c,	10.78	10.84	6.17
		DP, Па	1210.4	1225	388.4
Сопло m=0,99 x=0,1 d=0.008м.		r,	1.223	1.224	1.199
		Q,	0.00425	0.00407	0.00178
		G,	0.00519	0.00498	0.00213
		c,	16.7	15.99	6.99
		DP, Па	34.12	31.29	5.86
Труба Вентури m=1,5 x=0,09 d=0.008м.		r,	1.180	1.179	1.185
		Q,	0,00641	0,00638	0,00423
		G,	0,00756	0,00752	0,00501
		c,	25,19	25,07	16,62
		DP, Па	33,7	33,35	14,75

Вывод:

            Анализ полученных результатов приводит к следующим выводам:

1.  Потери напора диафрагмы во много раз превышают соответствующие потери на сопле и трубке Вентури, что объясняется сильным влиянием острой входной кромки диафрагмы, в результате чего по обе стороны от неё образуются вихревые возмущения потока, сопровождающиеся большими потерями энергии.

О наличии данных возмущений нам свидетельствует характерный свист, возникающий  при течении воздуха через диафрагму.

2.  При течении воздуха через диафрагму скорость потока меньше соответствующих скоростей в опыте с соплом и трубкой Вентури, что связано с сильными потерями кинетической энергии.

3.  Наименьшее влияние на параметры потока оказывает сопло: при одинаковых условиях

потери напора в сопле минимальны по сравнению с соответствующими потерями на диафрагме и трубке Вентури. Данное обстоятельство объясняется отсутствием острых кромок в канале сопла, и, следовательно, более ровным течением в нем.

4.  Расход воздуха для диафрагмы является наименьшим, что также объясняется большим сопротивлением потоку.

5.  По данным опыта в трубке Вентури достигаются высокие скорости при относительно малых разностях давлений на входе и выходе из неё, что объясняется большим значением коэффициента сужающего устройства m=1,5, таким образом, трубка Вентури предназначена для получения больших дозвуковых скоростей.

6.  Расход воздуха в трубке Вентури максимален, что объясняется малым значением коэффициента потерь энергии и большим коэффициентом сужающего устройства.