Обработка результатов измерений

После окончания всех измерений провести обработку полученных опытных данных в следующей последовательности:

1. Для всех опытов рассчитать значения и действительного массового расхода m_Д.

При атмосферном давлении и комнатной температуре воздух по своим свойствам близок к идеальному газу, поэтому значения массового расхода можно вычислить по формуле

,

где p₀ = B – давление среды на входе в сопло, Па;

T₀ – температура воздуха на входе в сопло, К;

R – газовая постоянная для воздуха, Дж/(кг*К);

V_Д – действительный объёмный расход воздуха, м³/с.

По полученным результатам построить на миллиметровой бумаге графики зависимостей m_Д = f(β) и p₂ = f(p_ср).

Рассчитать критическое отношение давлений b = p_ср/p₀ по измеренным давлениям в опыте ( при β < β_кр m_Д = f(β) = const).

2. Для одного из режимов работы сопла при β > β_кр (вариант б) рассчитать коэффициент расхода μ = m_Д/m и скоростной коэффициент сопла .

Таблица 2

Журнал расчётов

№ опыта	Абсолютное давление ,Па			t0, °C		Β = pср/p0		Действительный расход воздуха
	p2	pср	p0						Vд, м3/с (л/с)	mД, кг/с
1	61635.21	28529.57	99411.64		28		0.27		0.116	0.129
2	61635.21	32605.22	99411.64		28		0.32		0.116	0.129
3	61635.21	36680.87	99411.64		28		0.36		0.115	0.128
4	61635.21	40756.53	99411.64		28		0.41		0.115	0.128
5	61635.21	44832.18	99411.64		28		0.45		0.115	0.128
6	61677.33	48907.83	99479.57		28		0.49		0.115	0.128
7	61719.45	52983.49	99547.5		28		0.53		0.115	0.128
8	63710.4	57059.14	99547.5		28		0.57		0.115	0.128
9	63775.61	61134.79	99649.39		28		0.61		0,112	0,124
10	67807.77	65210.45	99717.32		28		0.65		0,110	0,122
11	69849.67	69286.10	99785.24		28		0.69		0,108	0,120
12	73891.35	73361.75	99853.18		28		0.73		0,101	0,113
13	77885.48	77437.41	99853.18		28		0.77		0,096	0,107
14	79964.05	81513.06	99955.07		28		0.81		0,091	0,102
15	84219.02	85588.71	100260.74		28		0.85		0,085	0,095
16	88319.11	89664.37	100362.63		28		0.89		0,078	0,087
17	92646.08	93740.02	100702.26		28		0.93		0,061	0,068
18	96837.20	97815.67	100872.09		28		0.97		0,046	0,052

Вариант а.

Выбираем точку с параметрами:

Площадь выходного сечения определяем по формуле:

Отсюда:

.

По таблице №2 находим по температуре t_о энтальпию h_o:

h_o = 301,30 кДж/кг.

По таблице №2 и по t_о находим π₀₀:

π₀₀ = 1,4218 , отсюда

, отсюда

Удельный объем воздуха на выходе из сопла υ₂, м/кг, опреде­ляем из уравнения состояния идеального газа:

, отсюда

После нахождения действительной скорости истечения ω_2д оп­ределяем скоростной коэффициент φ=ω_2д/ω₂

Определяем массовый коэффициент:

Вариант б.

Выбираем точку с параметрами:

Определяем давление на выходе из сопла:

По таблице №2 из методического пособия находим по температуре t_о энтальпию h_o:

h_o = 301,30 кДж/кг.

По таблице №2 методического пособия и по t_о находим π₀₀:

π₀₀ = 1,4218 , отсюда

, отсюда

Определяем массовый коэффициент:

Вывод: В ходе выполнения данной лабораторной работы мы на практике усвоили раздел курса технической термодинамики, связанный с процессами течения га­зов. Мы экспериментально исследовали зависимость массового расхо­да m от отношения давления воздуха на выходе из сопла к давле­нию перед соплом β = р_ср/р₀, а также определили скоростной коэффициент φ и коэффициент расхо­да μ сопла.