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].