2. Цель работы, содержание и лабораторное оборудование

Цель лабораторной работы. Лабораторная работа проводится с целью определения экспериментальным путем данных, характеризующих вентилятор, предъявленный к испытанию. Для выполнения этой цели необходимо определить производительность вентилятора, статическое, динамическое и полное давление в выходном канале вентилятора, мощность, потребляемую вентилятором, коэффициент полезного действия и основные размеры вентилятора, а затем построить аэродинамическую схему и характеристику вентилятора по методу В.П. Горячкина.

2.1. Лабораторное оборудование

Для снятия характеристики вентилятора и составления аэродинамической схемы необходимы:

1. Приборы для измерения давления воздушного потока: пневмометрическая трубка и микроманометр.

2. Лабораторная установка – вентилятор с воздухопроводной трубой, имеющей установочную рамку, дросселирующее устройство.

3. Приборы для измерения скорости вращения вала вентилятора и мощности, потребной на его привод.

4. Мерительный инструмент: линейка, рулетка, угломер, угольник, штангенциркуль.

2.1.1 Приборы дли измерения давления воздушного потока

Для измерения давлений могут быть использованы пневмометрические трубки и гидростатический микроманометр.

Пневмометрические трубки – трубка Пито, трубка Прандтля, трубка ЦАГИ – применяются для измерений полного и статического давления и их разности – динамического давления, а, следовательно, для определения скорости потока. Собственно трубка (или насадок) 1 (рис. 4) – цилиндрическая трубка с полу - сферической головкой на переднем конце.

Рис. 1 Схема измерения давления пневмометрической трубкой Пито-Прандтля

Насадок соединен державкой с полой дренированной трубкой 2 – держателем, на конце которого имеются два ниппеля для присоединения резиновых шлангов. Насадок устанавливают головкой против движения воздушного потока (см. рис. 6), причем на отверстие 0,3d в головке действует полное давление. Отверстия 0,1d в боковых стен­ках трубки находятся вод воздействием статического дав­ления, так как скорость воздуха здесь направлена вдоль стенок трубки. Переднее отверстие соединено трубочкой, проходящей внутри держателя 2 с ниппелем, помеченным зна­ком (+). Боковые отверстия соединены кольцевой полостью в насадке и полостью в держателе или второй трубочкой, проходящей внутри держателя, с ниппелем, помеченным знаком (-).

Пневмометрическая трубка соединяется с микроманомет­ром резиновыми шлангами; при этом концы одного шланга надеваются на ниппели, отмеченные знаком плюс на трубке и на микроманометре, а концы другого - на ниппели, отмеченные знаком минус.

Следует иметь в виду, что трубка Прандтля (ЦАГИ, Пито) с обычными микроманометрами оказывается недостаточно чувствительна для измерения малых скоростей потока, порядка 1,0 - 0,6 м/сек и ниже.

Гидростатический микроманометр с наклонной трубкой (тип ММН) имеет следующее устройство (рис. 5). Цилиндри­ческий резервуар 2 соединен резиновой трубкой 3 с ниппе­лем на нижнем конце держателя отсчётной наклонной труб­ки I.

Сверху резервуар герметически закрыт крышкой, на кото­рой установлены кран переключения 6 и винт 8 регулировки уровня спирта. Внутри резервуара находится цилиндр, который вращением винта 8 можно перемещать вверх и вниз и этим изменять погружение его в спирт. Спирт заливается в резервуар через отверстие 9, герметически закрываемое пробкой; из резервуара спирт может быть слит через кран 4. Отсчётная трубка 1 закреплена в держателе, который соеди­нён плитой прибора и с корпусом резервуара шарнирно, что позволяет устанавливать трубку под разными углами к горизонту. Ось поворота держателя трубки совпадает с нулем шка­лы трубки и уровнем спирта в резервуаре. Для фиксации держателя с трубкой под определенным углом к горизонту служит закрепленный на плите сектор 10 с отверстиями и фиксатор 11.

На верхнем конце держателя отсчётной трубки установлен наконечник с контрольной пробкой и ниппелем. На ниппель надета резиновая трубка, второй конец которой соединен с ниппелем крана переключения. К ниппелю крана переключения, обозначенного знаком (+), присоединяется шланг, идущий от ниппеля со знаком (+) пневмометрической трубки. К нип­пелю со знаком минус крана переключения присоединяют шланг, идущий от ниппеля со знаком минус пневмометрической трубки. Рукоятка крана имеет два положения: рабочее и нулевое. При установке рукоятки крана в рабочее положение ниппель плюс соединен с резервуаром, а ниппель минус через тело крана с ниппелем резиновой трубки 7.

При ус­тановке рукоятки крана в нулевое положение - полость ре­зервуара и трубки 7 соединены с атмосферой. Если к ниппелю "плюс" крана присоединить шланг, в котором действует полное давление, а к ниппелю "плюс" - шланг, в котором действует статическое давление, то микроманометр покажет раз­ность этих дарений, т.е. динамическое давление. Для то­го чтобы измерить полное давление, нужно снять шланг с ниппеля трубки, отмеченного знаком минус, При изменении угла наклона отсчётной трубки микроманометра к горизонту, цена деления шкалы трубки изменяется. Так при установке фиксатора в отверстие сектора против отметки "0,2" показания шкалы отсчётной трубки нужно умножить на 0,2 и ре­зультат укажет измеренное давление в мм спиртового столба, при установке на 0,3 нужно умножить показания шкалы на 0,3 и т.д.

До начала работы, вращением двух винтов 5, микромано­метр устанавливается в горизонтальное положение; конт­роль установки ведется по показаниям двух уровней. Затем вращением винта 8 добиваются того, чтобы уровень спирта в трубке установился на нулевое деление шкалы, При залив­ке спирта в резервуар вращением винта 8 устанавливают цилиндр в близкое к нижнему положению.

Рис. 5 Схема микроманометра типа ММН