V.Обработка опытных данных:
По опытным данным, записанным в таблице 1, вычисляют:
1. Плотность воздуха
ρв = ρо·То·Р/Т·Ро, кг/м3
где ρо – плотность воздуха при стандартных условиях ρо = 1,293 кг/м3;
То – температура окружающей среды при стандартных условиях (0 о С), То = 273 К;
Т = температура окружающей среды, К;
Ро – атмосферное давление при стандартных условиях, Н/м2;
Р – текущая величина давления, Н/м2.
В условиях лабораторной работы считаем что Ро= Р.
2. Скоростной напор
hск = Нп - hст, мм
где Нп – полный напор, мм;
hст – статический напор, мм
3. Статическое давление
Рст = hст · γ/1000, Н/м2
где hст - статический напор, мм
γ = ρ·g = 9810 – удельный вес воды, Н/м3
Таблица 1 - Результаты измерений и вычислений
Наименование измерений и расчетов |
Опыты |
|||||
при номинальном числе оборотов |
при изменен. числе оборотов |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
I. Данные, снимаемые с приборов лабораторной установки |
|
|||||
Число оборотов рабочего колеса вентилятора n, об/мин. |
|
|
||||
Температура окружающей среды, Т К |
|
|||||
1. Показания пьезометра, статический напор hст, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя величина hст, мм |
|
|
|
|
|
|
2. Показании гидрометрической трубки, полный напор Нп, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя величина Нп мм |
|
|
|
|
|
|
3. Показания микроманометра, скоростное давление Рск Н/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя величина Рск Н/м2 |
|
|
|
|
|
|
4. Показания ваттметра, потребляемая мощность N, Вт |
|
|
|
|
|
|
II Расчетные данные |
|
|||||
1. Плотность воздуха ρв, кг/м3 |
|
|||||
2. Скоростной напор (динамический напор) hск, мм |
|
|
|
|
|
|
3. Статическое давление Рст, Н/м2 |
|
|
|
|
|
|
4. Полное динамическое давление Рп, Н/м2 |
|
|
|
|
|
|
5. Скорость движения воздушного потока V, м/с |
|
|
|
|
|
|
6. Производительность вентилятора Q, л/с |
|
|
|
|
|
|
7. Полезная мощность статическая Nст, Вт |
|
|
|
|
|
|
8. Полезная мощность полная Nп, Вт |
|
|
|
|
|
|
9. Статический коэффициент полезного действия ηст, % |
|
|
|
|
|
|
10. Полный коэффициент полезного действия ηп, % |
|
|
|
|
|
|
4. Полное динамическое давление Рп, Н/м2
Рп = Нп·γ/1000, Н/м2
где Нп – полный динамический напор, мм
γ = ρ·g = 9810 – удельный вес воды, Н/м3
5. Скорость движения воздушного потока V, м/с
,
м/с
где Рск - показания микроманометра, скоростное давление, Н/м2
ρв - плотность воздуха, кг/м3
6. Производительность вентилятора
Q = V·ω, м3/с
где V - скорость движения воздушного потока, м/с;
ω -площадь воздуховода в месте установки пневмометрической трубки, м2
ω = 60 см2 = 6·10-4 м2
Объем 1 м3 = 1000 л, в итоге Q = V·6 = л/с
7. Полезная мощность, статическая Nст, Вт
Ncn = Рст·Q/1000, Вт
где Рст - статическое давление, Н/м2
Q - производительность вентилятора, л/с
8. Полезная мощность полная Nп, Вт
Nп = Рп ·Q/1000, Вт
где Рп - полное динамическое давление, Н/м2
Q - производительность вентилятора, л/с
9. Статический коэффициент полезного действия
ηст = Nст/N ·100, %
где Nст - полезная мощность статическая, Вт
N - потребляемая мощность (показания ваттметра), Вт
10. Полный коэффициент полезного действия
ηп = Nп/N ·100, %
где Nп - полезная мощность полная, Вт
N - потребляемая мощность (показания ваттметра), Вт
По полученным результатам вычислений, соответствующих номинальному числу оборотов, строят рабочую характеристику вентилятора на миллиметровой бумаге в строго выдержанных масштабах, представляющую из себя зависимости (Рст = f (Q); Рск = f (Q); Рп = f (Q); N = f (Q); ηст = f (Q); ηп = f (Q)). Зависимости выполняются графически на одном рабочем поле, т.е. имеют одну общую шкалу производительности Q.
Для измененного числа оборотов сравнить величины расхода давления и мощности, полученные опытным путем (столбец №6 таблицы 1) и теоретические величины, определенные по формулам подобия лопастных машин.
;
;
,
где n – номинальное число оборотов в минуту;
n1 – измененное число оборотов.
