4. Обработка результатов опытов

4.1 Определение расхода воздуха через камеру.

По измеренным трубкой Пито-Прендтля значениям статического давления в точках замера скоростей рассчитывают плотность воздуха ρ_ι , кг/м³, по формуле

,(8)

где В - барометрическое давление, мм рт.ст.;

Р_с - избыточное статическое давление, мм вод.ст.;

t - температура, °С;

g - ускорение свободного падения, g = 9,80665 м/с².

Локальная скорость воздуха V_ι , м/с, в точке замера

, (9)

где - тарировочный коэффициент трубки Пито-Прандтля (для стандартных трубок обычно принимается равным единице).

Среднерасходную скорость потока в мерном сечении находят по уравнению (6).

Отнеся среднерасходную скорость воздуха к скорости на оси трубопровода, определяют коэффициент поля в сечении

. (10)

Коэффициент кинематической вязкости воздуха , м²/с, рассчитывают, используя известную формулу Милликена для определения ко­эффициента динамической вязкости:

. (11)

Число Рейнольдса, отнесенное к диаметру мерного сечения трубопровода,

, (12)

где - средневзвешенное значение коэффициента кинематической вязкости воздуха.

Объемный расход воздухе q, м³/c, выделенный по средней скорости потока,

. (13)

Обработав результаты измерений скоростных полей при различных числах Рейнольдса и занеся их в табл. 1 приложения, можно построить графическую зависимость коэффициента поля К_v от числа Рейнольдса, рассчитанного по скорости на оси трубопровода Re_ocи (Для развитого турбулентного стабилизированного течения при определении K_v можно также воспользоваться уравнением (14) [7].)

. (14)

Установив зависимость K_v = f(Re_оси), в дальнейших опытах для определения q можно замерять скорость потока лишь на оси трубы в мерном сечении. В этом случае формула объемного расхода имеет вид

. (15)

Плотность воздуха , кг/м³, во входных каналах циклонной камеры:

, (16)

где - избыточное статическое давление во входных каналах, мм вод.ст.;

- температура на входе в камеру, °С.

Среднерасходная скорость воздуха в шлицах определяется по формуле

, (17)

где - среднее значение плотности потока в мерном сечении трубопровода.

4.2. Расчет распределений скоростей и давлений в циклонной камере, определение основных аэродинамических характеристик

Исходные данные берутся из бланка наблюдений (прил., табл. 2).

1. Производство замеров цилиндрическим трехканальным зондом

Избыточное статическое давление потока в точке замера Р_с, мм вод.ст., рассчитывается по формуле

,(18)

где A₁, А₂ - показания пневмометрического насадка, мм вод.ст.;

К_Ц - коэффициент, учитывающий ошибку при измерении полного напора за счет неточности изготовления центрального приемного отверстия;

К_Б - поправочный коэффициент к показаниям бокового отверстия.

Коэффициенты К_Ц, К_Б определяются путем предварительной тарировки зонда в аэродинамической трубе. (В работе коэффициенты К_Ц, К_Б задаются.) Плотность воздуха ρ, кг/м³, в произвольной точке потока

,(19)

Полная скорость потока в точке замера V, м/с

,(20)

Безразмерная осевая составляющая полной скорости

,(21)

Безразмерная вращательная составляющая полной скорости потока находиться по формуле

,(22)

Безразмерное (отнесенное к скоростному напору во входных каналах) избыточное статистическое давление в точке замера вычисляется по уравнению

,(23)

Безразмерное избыточное полное давление в точке замера

, (24)