- •Утверждаю Ректор университета
- •Энергетическое машиностроение
- •Разработал: а.В. Осипов, к.Т.Н., доц.
- •Основные обозначения и сокращения
- •Введение
- •Основные вопросы моделирования
- •Опытные стенды, модели и приборы
- •Статический стенд
- •2.2. Экспериментальные турбины
- •2.2.1. Турбина с гидравлическим тормозом
- •2.2.2. Турбина с индукторным тормозом
- •М одели лопаточных решеток
- •2.4. Модели турбинных ступеней
- •2.5. Приборы
- •3. Вопросы техники безопасности
- •4. Лабораторная работа №1 Экспериментальное исследование распределения давления на профиле турбинной лопатки
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных дынных
- •4.4. Требования к отчету о лабораторной работе №1
- •5.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •5.4. Требования к отчету о лабораторной работе №2
- •6. Лабораторная работа №3
- •6.1 Цель работы
- •6.2. Теоретические сведения
- •6.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •6.4 Требования к отчету о лабораторной работе №3
- •7.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
- •7.4. Требования к отчету о лабораторной работе №4
- •8. Лабораторная работа №5 экспериментальное исследование структуры потока за рабочим колесом осевой турбинной ступени
- •8.1. Цель работы
- •8.2. Теоретические сведения
- •8.3. Методика проведения и обработки опытных данных
- •8.4. Требования к отчету о лабораторной работе
- •Лабораторная работа №6 Характеристики и треугольники скоростей центробежных компрессоров
- •Расчетные характеристики центробежного компрессора
- •2.1. Схема течения потока в рабочем колесе с бесконечным числом лопаток
- •2.2. Схема течения потока в рабочем колесе с конечным числом лопаток
- •3.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №7 Геометрические характеристики и треугольники скоростей ступени осевых компрессоров
- •1. Треугольники скоростей осевых компрессоров
- •2.Последовательность выполнения лабораторной работы
- •3.Отчет о лабораторной работе
- •4.Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №8 Испытание вентиляторной установки со снятием внешних характеристик
- •Характеристики вентиляторов
- •2. Стенд для испытания вентиляторов
- •Основные данные вентилятора и электродвигателя
- •Измерительная аппаратура
- •3. Порядок выполнения работы
- •Расчетные формулы
- •Протокол испытаний
- •4. Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Определение внешних характеристик центробежного насоса
- •1. Характеристики центробежного насоса
- •2. Содержание и порядок выполнения лабораторной работы
- •3. Стенд для испытания центробежного насоса. Измерительная аппаратура
- •4 . Отчет о лабораторной работе
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Параллельная и последовательная работа компрессоров
- •1. Работа компрессора на сеть
- •1.1. Параллельное соединение компрессоров
- •Последовательное соединение компрессов
- •2. Экспериментальная установка и методика измерений
- •3. Отчет о лабораторной работе
- •4. Протокол испытаний
- •5. Контрольные вопросы
- •Список Литературы
5.3. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
Лабораторная работа №2 выполняется на том же статическом стенде (см. рис.1) и на той же модели плоской решетки лопаток, что и лабораторная работа №1 по схеме измерений, представленной на рис.13.
Для сокращения времени на подготовительные работы рекомендуется выполнять её сразу после проведения лабораторной работы №1.
Порядок выполнения лабораторной работы №2 следующий:
1. Установить решетку лопаток под заданным углом атаки i поворотом стола 9 (рис.1).
2. Собрать (проверить) схему измерений при испытаниях на статическом стенде (рис.13).
3. Записать в табл.3 начальные (нулевые) показания манометров (п.2-4) и барометрическое давление В мм Н2О (п.6). Эти операции могут быть выполнены перед началом проведения лабораторной работы №1.
4.
Установить приемную часть зонда 6 (см.
рис.13) в сечении 1 за решеткой на заданном
руководителем работы расстоянии Z,
мм, от
плоскости выходных кромок на середине
высоты лопаток. В положении оси приемной
части аэродинамического прибора
параллельно оси координат и
записать в табл.3, п.5 начальное (нулевое)
показание угломера
по шкале координатника.
5. Проверить закрытие воздушной задвижки 11 (см. рис.1).
6. Включить электродвигатель 1 – привод вентилятора 2 (см. рис.1).
7. Через 2…3 мин открыть воздушную задвижку11 (см. рис.1) и оставить вентилятор 2 работающим в течение 3…5 мин для стабили-
зации параметров потока. Если лабораторная работа №2 выполняется сразу после лабораторной работы №1,то параметры потока являются установившимися и можно переходить к эксперименту.
8.
В процессе опыта измеряются параметры
потока
и
в n-числе
точек по оси координат и
за средней лопаткой в решетке на
протяжении не менее 1,5t1.
Расстояние между точками замера в сечении 1 по оси и рекомен-
дуется
равным
=10мм
в ядре потока и
=2,5
мм в кромочном
следе. Результаты измерений записать в табл. 3 (п.7-11).
9. По окончании опыта закрыть воздушную задвижку 11 (см. рис.1).
10. По указанию руководителя испытаний установить решетку лопаток последовательно под другими углами атаки i поворотом стола 9 (см. рис.1) на соответствующий угол.
Таблица 3
Результаты измерений и обработки опытных данных
№ п/п |
Наименование физической величины и формула для её определения |
Обозначе-ние едини- ницы фи-зической величины |
№ точки замера |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
|
n-1 |
n |
||||||||||||
1 |
Координаты точки замера по оси u |
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
Начальные (нулевые) показания приборов до опытов (рис.13) |
Полное давление перед решеткой (поз. 9) |
мм |
|
|||||||||||||
3 |
Статическое давление перед решеткой (поз. 7) |
мм |
|
||||||||||||||
4 |
Полное давление
за решеткой
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
5 |
Угол выхода
потока из решетки по шкале координатника
|
град. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
6 |
Показания приборов в процессе опыта (рис.13) |
Барометрическое
давление В (давление за решеткой
|
мм |
|
|
|
|
|
|
||||||||
7 |
Полная температура
перед решеткой
( |
°С(К) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
8 |
Угол выхода
лопаток из решетки
|
град. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
9 |
Полное давление перед решеткой (поз. 9) |
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10 |
Статическое
давление перед решеткой
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
11 |
Полное давление
за решеткой
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
12 |
Угол выхода
потока из решетки
|
град |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
13 |
Абсолютное
полное давление перед решеткой
|
Па |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
14 |
Абсолютное
полное давление за решеткой
|
Па
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Окончание табл.3
№ п/п |
Наименование физической величины и формула для её определения |
Обозначе-ние едини- ницы фи-зической величины |
№ точки замера |
|||||
1 |
2 |
3 |
|
n-1 |
n |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
Координаты точки замера по оси u |
мм |
|
|
|
|
|
|
15 |
Динамический напор перед решеткой
|
Па |
|
|
|
|
|
|
16 |
Плотность воздуха перед решеткой
|
кг/м3 |
|
|
|
|
|
|
17 |
Скорость потока перед решеткой
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
18 |
Теоретическая абсолютная скорость выхода потока из решетки
принимается: р1=В; для воздуха: к=1,4;m=0,286; R= 287 Дж/кг·К |
м/с |
|
|
|
|
|
|
19 |
Действительная абсолютная скорость выхода потока из решетки
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
20 |
Коэффициент скорости НА
|
– |
|
|
|
|
|
|
21 |
Коэффициент профильных потерь НА
|
– |
|
|
|
|
|
|
22 |
Критическая скорость потока
|
– |
|
|
|
|
|
|
23 |
Скоростной коэффициент
|
– |
|
|
|
|
|
|
24 |
Скоростной коэффициент
|
– |
|
|
|
|
|
|
25 |
Коэффициент скорости НА
|
- |
|
|
|
|
|
|
26 |
Проекция скорости с1 на ось и:
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
27 |
Проекция скорости
с1 на ось z:
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
28 |
Абсолютная температура за решеткой
|
К |
|
|
|
|
|
|
29 |
Кинематический коэффициент вязкости
|
м2/с |
|
|
|
|
|
|
30 |
Число Рейнольдса
|
– |
|
|
|
|
|
|
11. Для каждого из углов атаки i провести операции по п.7-9.
12. Выключить электродвигатель 1 (см. рис.1) и через 2…3 мин проверить начальные (нулевые) показания приборов (табл.3, п.2-5).
В случае отклонений от первоначальных показаний опыт повторить.
13. Для каждой точки замера обработать опытные данные по методике, представленной в виде табл.3 (п.12-30).
14.
По результатам обработки опытных данных
для каждого из исследованных углов
атаки i
построить распределение параметров
потока в сечении 1 вдоль оси
и :
.
15 По графикам определить средние по шагу:
16. Проанализировать результаты экспериментального опреде-
ления профильных потерь энергии в плоской решетке НЛ и сделать выводы.

(поз. 11)
(поз.6)
)
или по данным метеослужбы
)
(поз.2)
(поз. 6)
(поз.7)
(поз.11)
,
принимается
р1=В