Порядок проведення досліду
Пуск електродвигуна відцентрового вентилятора здійснюється при нейтральному положенні перемикача 5а фаз вимірювального комплекту К50 і повністю відкритій заслінці 6. Для зняття експериментальних характеристик вентилятора необхідно провести серію дослідів при постійній частоті обертання електродвигуна і різних положеннях заслінки 6. Положення заслінки встановлюється за показами міліамперметра 2в. Вимірювання проводяться лише при сталому режимі роботи вентилятора, тобто при стабілізації всіх контрольованих параметрів.
У кожному з режимів вимірюють наступні параметри: барометричний тиск , температуру повітря на всмоктуванні, лабораторним ртутним термометром, , різницю температур в нагнітальному трубопроводі (мілівольтметр – 3б), статичний тиск на всмоктуванні та нагнітанні (міліамперметр – 1г), перепад тиску в соплі (міліамперметр – 2в), електричну потужність кожної з фаз електродвигуна (комплект К50 – 5б) і частоту обертання п ротора вентилятора (тахометр – 6а).
Перехід на наступний режим здійснюється поворотом заслінки. Для рівномірного розподілу експериментальних точок при переході на інший режим бажано змінювати витрату повітря на одну і ту ж величину. В процесі випробувань режим змінюють 10...12 раз. Результати вимірювань заносять в протокол випробувань у такій формі:
Барометричний тиск ... мм. рт. ст.
Температура навколишнього середовища ... °C
№ п/п
|
Частота обертання , с-1
|
Перепади тиску за дифманометрами, Па |
Різниця температур на нагнітанні , °C
|
Електрична потужність, Вт |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обробка результатів вимірювань
За результатами вимірювань необхідно розрахувати характеристики досліджуваного вентилятора.
1.іОб'ємна витрата вентилятора (м3/с) за параметрами повітря перед соплом визначається по формулі (1)
, |
(1) |
де = 1,093 – коефіцієнт витрати сопла; – поправочний множник на розширення досліджуваного середовища, що визначається по графіку (рис.і3); = 50 мм – діаметр сопла; – перепад тиску в соплі, Па; – густина повітря перед соплом, кг/м3.
Густина повітря перед соплом обчислюється за формулою:
, |
(2) |
де – тиск повітря перед соплом, Па; – барометричний тиск, Па; – температура повітря перед соплом, К; = 287 Дж/(кг∙К) – газова стала повітря.
2.іОб’ємний розхід повітря при нормальних умовах (=0,1013іМПА; =293 К)
. |
(3) |
3. Повний тиск, який створюється вентилятором (Па),
, |
(4) |
де і – динамічний тиск при всмоктуванні і нагнітанні, який визначається по формулі:
, |
(5) |
де – швидкість повітря в перерізі, в якому створюється динамічний тиск, м/с; – густина повітря в дослідному перерізі, кг/м3; – об’ємна витрата повітря в дослідному перерізі м3/с; = 0,01038 м2 – прохідний переріз шайби (на всмоктуванні); = 0,00689 м2 – площа поперечного перерізу нагнітального патрубка.
Динамічний тиск вентилятора (Па) є рівним і визначається в нагнітальному трубопроводі вентилятора безпосередньо за “равликом”.
Статичний тиск вентилятора (Па), дорівнює різниці повного та динамічного тиску на виході з вентилятора,
. |
(6) |
Повний та статичний тиски вентилятора, зведені до нормальних умов, розраховуються за формулами:
; |
(7) |
. |
(8) |
4.іЕлектрична потужність двигуну (Вт), підведена до електродвигуна.
, |
(9) |
де – підведена потужність до кожної із фаз.
5. ККД вентиляторної установки (%), який враховує всі види втрат у вентиляторі, а також втрати в електродвигуні
, |
(10) |
де – об’ємна витрата повітря, зведена до умов всмоктування.
6.іОкрім перерахованих параметрів, в роботі необхідно обчислити наступні коефіцієнти:
– коефіцієнт витрати:
, |
(11) |
де і=і0,69 м – зовнішній діаметр колеса вентилятора; – колова швидкість колеса на зовнішньому діаметрі, м/c; – частота обертання, колеса, с–1;
– коефіцієнт тиску:
, |
(12) |
де – густина повітря за стандартних умов, кг/м3;
– коефіцієнт потужності:
. |
(13) |
7. За результатами дослідів побудувати графіки залежності тиску , потужності і ККД від витрати вентилятора , обчисленої за стандартних умов, а також залежність безрозмірних коефіцієнтів , і від безрозмірного коефіцієнта витрати .