Akademia Górniczo- Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Maszyny i Urządzenia Energetyczne
Temat ćwiczenia:
Rozwiązywanie palisady łopatkowej dla przepływu osiowego.
Wykonał:
Marcin Figiel rok: IIIA gr: Z1 data wykonania:
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było eksperymentalne wyznaczenie jednego punktu charakterystyki przepływowej
wentylatora osiowego i naniesienie tego punktu na charakterystykę katalogową.
2. Schemat konstrukcyjny i schemat stanowiska pomiarowego.
a) schemat wentylatora osiowego WOx – 40
Dane znamionowe:
Typ wentylatora
WOx-40
Temp. maksymalna
40
0
C
Nr. wentylatora
1797
Obroty
1400 1/s
Rok produkcji
1990
Masa wentylatora
30 kg
Typ silnika
SKG 714B
Masa wen. i silnika
35 kg
b) schemat stanowiska pomiarowego:
3. Tabela pomiarowa:
L.p. Wielkość mierzona
Oznaczenie Jednostka Wartosć
1
Wysokość ciśnienia
całkowitego
h
d
mm alk.
27
2
Wysokość ciśnienia
statycznego
h
ps
mm alk.
-36
3
Obroty wentylatora
n
obr/min
1380
4
Moc silnika
N
el
kW
0,57
5
Temperatura powietrza
t
1
o
C
22
6
Ciśnienia barometryczne h
b
hPa
998
7
Wilgotność względna
φ
1
%
47
8
Pole przekroju kanału
A
m
2
0,0634
9
Gęstość powietrza
ρ
kg/m
3
10
Sprawność silnika
η
s
%
75
4. Obliczenia:
a)obliczanie ciśnienia dynamicznego, podciśnienia ssania oraz gęstości powietrza.
ρ
a
=825 kg/m
3
p
d
= ρ
a
• g • h
d
= 825•9,81•0,027= 218,5 [Pa]
p
ps
= ρ
a
• g • h
ps
= 825•9,81•0,036= 291,35 [Pa]
p
1
= p
b
-p
ps
-p
d
=99800 – 291,35– 218,5 = 99290,15[Pa]
ρ=
𝜌
𝑁
(𝑝
1
−𝜑
1
𝑝
𝑝
′′)𝑇
𝑁
𝑝
𝑁
(𝑡
1
+𝑇
𝑁
)
+ 𝜑
1
𝜌
’’= 1,293
(99290,15−0,47•3169)•273
101325(273+22)
+ 0,47 • 0,0184 =1,1636 kg/m
3
b) Obliczanie średniej prędkości przepływu.
c
sr
=
√
2𝑝
𝑑
𝜌
=19,37 [m/s]
c) Obliczanie wydajności.
V= A•c
sr
=0,0634•19,37=1,22[m
3
/s]
d) Obliczanie mocy użytecznej
N
u
= V• p
ps
•f ; f=1
N
u
=1,22•291,35•1=355,4 [W]
e) Obliczanie sprawności
𝜂
=
𝑁
𝑢
𝑁
𝑒𝑙
•𝜂
=
355,4
570•0,75
=0,83
f) Przeliczanie spiętrzenia dla gęstości powietrza ρ=1,2 [kg/m
3
]
Δp
c
=
𝜌
1
•𝑝
𝑝𝑠
𝜌
=
1,2•291,35
1,1636
= 300 [𝑃𝑎]
g) Obliczenie tolerancji:
𝛿
𝛥𝑝𝑐
=
±0,0034•300= ±1,02 [Pa]
𝛿
𝑉
=
±0,0098•1,22 = ±0,012 [m
3
/s]
5. Tabela obliczeniowa:
L.p.
Nazwa wielkości oznaczenie
Jednostka
Wynik
1
Wydajność
V
m
3
/s
1,22
2
Spiętrzenie
Δp
c
Pa
300
3
Sprawność
η
%
83
4
Moc
N
u
W
355,4
6. Wnioski:
Różnica prędkości obrotowej wentylatora zmierzona podczas zajęć (1380 obr/min) względem
prędkości podanej w katalogu (1400 obr/min) może być spowodowana zwiększonymi oporami
ruchu, wynikającymi z zużycia podzespołów wentylatora, takich jak np. łożyska.
Punkt, którego wyznaczeniem był cel ćwiczenia leży w bliskim sąsiedztwie charakterystyki
katalogowej. Niezupełne pokrycie się punktu z wykresem spowodowane jest błędami odczytu
wartości ciśnień czy temperatury, bądź też wynika z niedokładności przyrządów pomiarowych.
Spiętrzenie całkowite dla gęstości powietrza 1,1636 [kg/m
3
] wynosi
291,35 [Pa], co po przeliczeniu na gęstość powietrza 1,2 [kg/m
3
] daje 300 [Pa].