- •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
8.3. Методика проведения и обработки опытных данных
Лабораторная работа №5 выполняется на той же экспериментальной воздушной турбине (см. рис.4) и на той же модели турбинной ступени, что и лабораторные работы №3 и №4. Схема измерений представлена на рис. 20.
Для сокращения времени на подготовительные работы рекомендуется выполнять работу №5 сразу после проведения лабораторной работы №3 или №4.
Порядок выполнения лабораторной работы №5 следующий:
Собрать (проверить) схему измерений при испытаниях одноступенчатой экспериментальной воздушной турбины (см. рис.20).
Записать в табл. 7 начальные (нулевые) показания приборов (п. 1-3) и барометрическое давление В мм Н20 (п.4).
Выполнить операции по п. 5-12, приведенные в разделе 6 настоящих методических указаний, если лабораторная работа №5 выполняется не сразу после работы №3 или №4.
Регулируя подачу и слив воды в гидротормозе (силу тока в катушке возбуждения индукторного тормоза), установить последовательно три режима по числу оборотов пx <пopt, п2 =пopt и п3 >пopt (пopt
определяется при выполнении лабораторной работы №3). При каждом из указанных установившихся режимов (п. = const) выполняется
детальное траверсирование потока за РК аэродинамическим прибором (трехканальным зондом), устанавливая его последовательно в 12-15 положениях по высоте РЛ. Результаты замеров записать в табл. 7 (п. 5-10).
В процессе опыта при п > порt необходимо быть особенно внимательным. В случае превышения частоты вращения ротора турбины более 5000 об/мин срочно закрыть стопорную заслонку перед расхо-домерным соплом, освободив трос ее привода, и выключить вентиляторы в обратной последовательности по сравнению с пуском турбины (№3, №2 и №1).
По окончании траверсирования при всех запланированных режимах закрыть задвижку перед ресивером, выключить вентиляторы (в последовательности №3, №2 и №1), выключить масляной насос, прекратить подачу воды в нагрузочное устройство.
После полной остановки воздушной турбины проверить нулевые показания приборов и сверить их с полученными перед испытанием (табл. 7, п. 1-3). В случае расхождения этих данных испытание следует повторить.
Для каждого из режимов, при которых выполнено траверсиро-вание потока за РК, обработать опытные данные по методике, представленной в виде табл. 7 (п. 11-20).
По результатам обработки опытных данных построить графики изменения следующих параметров потока по высоте РЛ для трех исследованных режимов:
.
Построить выходные треугольники скоростей на среднем диаметре ступени при
.Проанализировать результаты траверсирования потока за РК и сделать выводы.
Таблица 7
Результаты измерений и обработки опытных данных
№ п/п |
Наименование физической величины и формула для её определения |
Обозначение единицы физической величины |
№ режима работы ступени |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
|
n-1 |
n |
||||||||||
1 |
Начальные (нулевые) показа- ния приборов (рис.20) |
Полное давление перед ступенью |
мм |
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
Полное
давление за РК |
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 |
Угол выхода потока из РК |
град |
|
|
|
|
|
|
|||||||
4 |
Барометрическое давление |
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||
5 |
Число оборотов ротора турбины n=const |
об/мин |
|
|
|
|
|
|
|||||||
6 |
Координата точки замера в высоте РЛ от корневого сечения li |
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||
7 |
Показания приборов в про- цессе опытов (рис.20) |
Полное давление перед ступенью |
мм |
|
|
|
|
|
|
||||||
8 |
Полное
давление за РК
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|||||||
9 |
Угол выхода потока из РК |
град |
|
|
|
|
|
|
|||||||
10 |
Полная температура воздуха перед ступенью
|
К |
|
|
|
|
|
|
|||||||
11 |
Полное
давление перед ступенью
|
Па |
|
|
|
|
|
|
|||||||
12 |
Удельный
объем перед ступенью
|
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|||||||
13 |
Удельный объем за РК
|
м3/кг |
|
|
|
|
|
|
|||||||
14 |
Полное
давление за РК
|
Па |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Окончание табл. 7
№ п/п |
Наименование физической величины и формула для её определения |
Обозначение единицы физической величины |
№ режима работы ступени |
|||||
1 |
2 |
3 |
|
n-1 |
n |
|||
15 |
Динамический напор за РК
|
Па |
|
|
|
|
|
|
16 |
Абсолютная скорость выхода потока из РК
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
17 |
Угол выхода потока из РК
|
град |
|
|
|
|
|
|
18 |
Окружная составляющая скорости
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
19 |
Осевая составляющая скорости
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
20 |
Окружная скорость
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
