3. Порядок выполнения работы
Работу выполняют с использованием вентилятора, обеспечивающего все три лабораторные установки воздухом. Вентилятор имеет номинальную мощность двигателя 1,5 кВт и частоту вращения 2850 об/мин. Управление работой вентилятора осуществляют с помощью частотного преобразователя, который в автоматическом режиме поддерживает заданную частоту вращения рабочего колеса при изменении сопротивления сети и позволяет определять мощность на валу двигателя.
Управление частотным преобразователем осуществляет только преподаватель.
Работу можно выполнить, когда все остальные лабораторные установки отключены.
В зависимости от задания преподавателя студент может снять либо полную, либо универсальную характеристику вентилятора. Для этого преподаватель должен включить вентилятор и установить частоту вращения рабочего колеса.
Студент устанавливает расход воздуха с помощью шаровых кранов 11 последовательно на всех трех установках, измеряя статическое давление в точке 1 первой установки (в данном случае это давление можно рассматривать как статическое давление, создаваемое вентилятором Рст) и суммарный расход воздуха на всех трёх установках с помощью труб Вентури, измеряя давления в точках 3 и 9 (см. раздел «Описание лабораторной установки и принцип её работы»). Измерения проводят при 5…6 различных расходах. Результаты измерений заносят в таблицу на стр. 36.
Результаты измерений позволяют рассчитать расход воздуха на каждой установке ( V1, V2, V3) по формуле (1) и определить суммарный расход, м3/с:
VΣ = V1+ V2+ V3. (38)
Скорость воздуха в выхлопном патрубке вентилятора (м/с), необходимую для расчёта динамического давления, находят по формуле
W=
,
(39)
где d – диаметр выхлопного патрубка вентилятора (для данного вентилятора d = 0,1), м.
Динамическое давление рассчитывают по формуле (25):
,
(40)
где ρt – плотность воздуха при реальных условиях (формула (2)), кг /м3.
Потребляемую двигателем вентилятора мощность N определяют по показаниям, которые отображаются на экране дисплея частотного преобразователя.
Коэффициент полезного действия рассчитывают по формуле
,
(41)
где Рпол = Рст+Рдин – полное давление, создаваемое вентилятором, Па.
После расчётов и заполнения таблицы строят полную или универсальную характеристику вентилятора. Все характеристики строят на одном графике.
Результаты измерений и расчётов
Измеряемая величина |
Результат измерения |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Давление в точке 3, Па (на первой второй и третей установке) |
|
|
|
|
|
|
|
Давление в точке 3, Па (на первой второй и третей установке) |
|
|
|
|
|
|
|
Расход воздуха, м3/ч (на первой второй и третей установке) |
|
|
|
|
|
|
|
Скорость воздуха в выхлопном патрубке вентилятора, м/с (диаметр патрубка 100 мм) |
|
|
|
|
|
|
|
Динамическое давление Рдин, Па |
|
|
|
|
|
|
|
Полное давление Рпол, Па |
|
|
|
|
|
|
|
Мощность вентилятора N, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент полезного действия η, % |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 13. Форма таблицы для записи результатов измерений и расчетов