Содержание работы
Объектом исследования является тепловентиляционная установка, предметом – теплотехнические параметры нагреваемого воздуха.
В процессе испытания необходимо:
- определить массовый расход воздуха через канал;
- установить величину изменения температуры воздуха в электронагревателе;
- оценить КПД электронагревателя;
- проанализировать правильность подбора вентилятора.
Устройство и принцип действия установки
Лабораторная установка, схема которой представлена на рис. 2.15, состоит из вентилятора 1,микроманометра 2, пневмометрической трубки 3, спиртовых термометров 4 и 6, электрокалорифера 5.
Рис. 2.15
Вентилятором 1 воздух подается для нагрева в электрокалорифер 5. Во входном канале пневмометрической трубкой 3 и микроманометром 2 замеряется динамическое и статическое давление потока. В электрокалорифере 5 воздух нагревается, изменение его температуры при нагреве вычисляется по показаниям термометров 4 и 6. Показания амперметра и вольтметра используются при определении мощности электрокалорифера.
Экспериментальная часть работы
К проведению эксперимента допускаются студенты, прошедшие инструктаж по мерам безопасности при работе с электрическим током. Все операции выполняются согласно документации на установку и под руководством преподавателя.
Последовательность проведения эксперимента:
- проверить уровень жидкости в микроманометре и угол установки его измерительной трубки;
- записать число делений на измерительной трубке, соответствующих начальному положению жидкости в ней;
- проверить надежность установки пневмометрической трубки и термометров и включить вентилятор;
- включить электрокалорифер, и через десять минут работы установки замерить и записать показания амперметра и вольтметра, уровень жидкости в мерной трубке микроманометра, температуру воздуха на входе в электрокалорифер и на выходе из него;
- выключить электрокалорифер и, спустя две минуты, выключить вентилятор.
Исходные данные
В
установке использован вентилятор типа
ВЦ4-70 с электродвигателем Nдв=
0,8 кВт и n
= 1400 об/м; электрокалорифер –типа
ЭКОЦ-5/0,5. Размеры поперечного сечения
канала 350
350
мм. Перед экспериментом измерить и
записать барометрическое давление и
температуру в помещении лаборатории.
Расчетная часть работы
1.Определить высоту подъема жидкости в микроманометре:
h = l sin α ,
где I – длина столба жидкости в трубке, м;
α – угол наклона трубки к горизонту, град.
2. Вычислить скорость потока в замеряемой точке:
,
где
-
плотность жидкости в микроманометре,
кг/м3;
-
плотность воздуха, кг/м3.
3. Принимая допущение, что скорость воздуха по сечению
канала одинакова, определить массовый расход теплоносителя:
=
с F
где F – площадь поперечного сечения канала, м2.
4. Вычислить подачу вентилятора:
5. Определить давление, создаваемое вентилятором:
рвен. = ркр – рвх,
где
ркр
– измеренное
давление крыльчатки (
);
рвх – разряжение на входе в вентилятор, принять рвх= 500 Па.
6. Используя номограмму для подбора центробежных вентиляторов, определить характеристики исследуемого вентилятора.
7. Вычислить тепловую мощность выходящего воздуха:
=
cp
(tвых
– tвх),
где с р – теплоемкость воздуха при средней температуре, Дж/(кг·К);
t вх и t вых –температура воздуха на входе в калорифер выходе из
него, соответственно, 0С.
8. Определить мощность электрокалорифера:
=
I
V
.
9. Оценить потери мощности при нагреве воздуха:
η
=
·
100, % .