6.5 Обработка результатов опытов

1. Расход жидкости в трубопроводе определяется с помощью интегральных трубок полного напора и измерения среднего статического давления в одном сечении нагнетательной трубы.

2. Разность между средним полным Р_п и статическим Р_ст давлениями в трубе равна скоростному давлению ( Р_ск = Р_п – Р_ст, Па).

Скоростное давление потока в мерном сечении трубопровода, в котором установлены интегральные трубки полного напора и штуцера отбора статическое давление Р_ск и определяется как разность полного давления Р_п и статического Р_ст.

Р_ск = Р_п – Р_ст

По показаниям измерительных трубок БЧММ значения Р_п и Р_ст определяем по формулам:

При измерении Р_ск с помощью ДЖММ Р_ск определяется по формуле

г де , мм – показания ДЖММ.

Скоростное давление потока в остальных мерных сечениях ( I, II, III, IV, V, VI) может быть найдено по формуле

где F_i - площадь канала в рассматриваемом сечении i.

Рис. 6-2 Образец эпюры распределения давлений по трубопроводу системы

0-0 линия абсолютного вакуума; а-а - линия барометрического давления

Рис. 6-3 Пример построения схематического чертежа установки и эпюра давления.

Если трубопровод состоит из труб одного диаметра (d=0,105 м), то во всех мерных сечениях значение Рcк одно и тоже.

Средняя скорость в измерительном сечении трубы определяется по формуле:

где _Кс- поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность поля скоростей в сечении = 0,95.

Расход воздуха в системе

где - средняя скорость потока,

-площадь сечения трубы, м². F_тр = 0,00865 м² (d=0,105 м).

Плотность воздуха определяется по формуле Статическое давление Р_стi во всех мерных сечениях определяем экспериментально путем, его определяем измерения с помощью батарейного БЧММ по формуле:

,

где А_стi - положение мениска жидкости в соответствующей измерительной трубке во время опыта;

_астi - тоже до включения нагнетателя;

- масштаб измерительной трубки БЧММ;

– ускорение силы тяжести, =9,81 м²/сек.

Полное давление в выбранных сечениях определяем по формуле

Р_пi = Р_скi ± Р_стi

Знак «+» - для сечений, расположенных на стороне нагнетания, ( знак «–» - для сечений, расположенных на стороне всасывания).

Полное давление создаваемое нагнетателем

ΔР_п = Р_пн – Р_пвс = (Р_стIII + Р_скIII) - (Р_скIII + Р_скII)

(сечения II и III обозначены по рис. 6.2)

Полное полезное давление, создаваемое установленной на выходе из трубопровода

ΔР_п.пуст = Р_VI

Потери давления в трубопроводной сети ΔР_тр = ΔР_н – ΔР_пуст

К.П.Д. трубопроводной сети

Для того чтобы судить о распределении давления в вентиляционной сети, обычно строят эпюру давлений. Построение эпюры давлений рассмотрим на примере простой системы, у которой всасывающий и нагнетательный воздуховоды имеют постоянное сечение, а давление на входе и на выходе равно атмосферному (рис.6-2). Давления, превышающие атмосферное, будем откладывать вверх от линии барометрического давления (линии a-a)а давления, меньшие атмосферного (разрежения), - вниз. Отрицательными могут быть статические давления. Скоростные давления всегда положительны. На всасывающей линии абсолютная величина давления

ΔР_п = Р_ст – Р_ск

На входе в сеть (сечение I -I) полное давление складывается из скоростного давления ,которое положительно (равно 0,5ρV²) и статического давления (отрицательного), необходимого для преодоления сопротивления входу. В данном случае полное давление оказывается равным нулю (ΔР_стI = ΔР_скI).

На выходе из сети (сечение VI-VI) полное давление используется для преодоления сопротивления выходу, статическое давление равно нулю и, следовательно, ΔР_п= ΔР_ск .

На рисунке (6 - 2) показан образец эпюры полного давления в системе. Полное давление, развиваемое вентилятором . Оно складывается из отрицательного давления во всасывающем отверстии, равного потерям давления во всасывающей линии, и давления в нагнетательном отверстии, которое расходуется на преодоление сопротивлений в нагнетательной линии, т.е. ΔР_в = | ΔР_II| + | ΔР_III|.

На рис. 6– 3 показаны образцы напорной характеристики вентилятора и характеристики трубопроводной системы и нахождения рабочей точки вентилятора и системы (т. А).

Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу 6.1 и таблицу 6.2.

После обработки экспериментальных данных следует по факту выполнить схематический чертеж стенда с указанием сечений и построить эпюру давлений.