Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

Przedmiot: Wentylacja i pożary

Temat laboratorium:

Zdejmowanie charakterystyki wentylatora.

Bartosz Grzesiak
Sławomir Jastrzębski
GiG, rok IV, EZSM,
Gr. 2/1

I.

Wstęp teoretyczny.

Charakterystyka wentylatora wyraża zależności między spiętrzeniem całkowitym p

c

,

mocą N a sprawnością Q wentylatora, przy czym zwykle jako wydajność przyjmuje się
objętościowe natężenie przepływu powietrza przepływającego przez płaszczyznę wlotu lub
wylotu wentylatora.

Zdejmując charakterystyki wentylatora głównego wykorzystujemy zasuwę w kanale

wentylacyjnym. Przy każdym położeniu zasuwy wyznaczamy:



spiętrzenie statyczne

st

p



i

c

p



za pomocą rurki Prandtla zabudowanej w kanale

wentylacyjnym połączonej wężami grubościennymi z manometrem wodnym
umieszczonym na zewnątrz kanału



średnie prędkości przepływu powietrza u wylotu dyfuzora za pomocą anemometrów



temperaturę powietrza za pomocą termometru suchego i termometru wilgotnego



ciśnienie powietrza za pomocą baroluksu



moc elektryczną za pomocą watomierza

Zadaniem wentylatora jest przekazywanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie

oporów ruchu w przewodzie oraz na nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinetycznej.
Wentylator może współpracować z przewodem w następujący sposób:

a) przez zasysanie powietrza z sieci położonej w całości po stronie ssącej wentylatora

(przewietrzanie ssące)

b) przez doprowadzenie powietrza do sieci znajdującej się po stronie tłoczącej

wentylatora ( przewietrzanie tłoczące)

c) przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tłoczenie do kolejnego elementy

( przewietrzanie ssąco- tłoczące)

II.

Wzory obliczeniowe.



Wydatek objętościowy powietrza:



Całkowite spiętrzenie wentylatora jest równe różnicy całkowitych ciśnień absolutnych
na wylocie i wlocie wentylatora:



W przypadku przewietrzania ssącego:



Moc użyteczną wentylatora obliczamy z poniższego wzoru:

[ ]



Sprawność urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, obliczamy
za pomocą wzoru:

[ ]

Gdzie:

- spiętrzenie statyczne zmierzone sondą statyczną umieszczoną między

wentylatorem a zasuwą [N/m

2

]

- spiętrzenie dynamiczne [N/m

2

]

III. Zestawienie wyników:

Temperatura sucha:

18,6 ˚C

Temperatura wilgotna:

13,6 ˚C

Ciśnienie :

987,42 [hPa]= 98742 [Pa]

Gęstość powietrza:

1,2 [kg/m

3

]

Napięcie:

U= 40 [V] (const.)

1 mm H

2

O = 9,81 Pa

A. Wentylator 1 – układ ssący

Lp.

Δp

st

mmH

2

O

Δp

st

[Pa]

V

rz

[m/min]

N

1

[W]

Q

[m

3

/

s

]

V

śr

[

m

/

s

]

Δp

c

[

N

/

m

2

]

N

u

[W]

η

[%]

1

285

2795,85

60

70

0,0133

1,0

2795.25

37,18

53

2

265

2599,65

66

71

0,0146

1,11

2598,91

37,94

53

3

245

2403,45

82

72

0,0182

1,37

2402,32

43,72

61

4

225

2207,25

88

72

0,0195

1,46

2205,97

43,02

60

5

205

2011,05

94

73

0,0209

1,56

2009,59

42

57

6

185

1814,85

98

73

0,0218

1,64

1813,24

39,52

54

27,95

25,98

24,02

22,05

20,09

18,13

70

71

72

72

73

73

53

53

61

60

57

54

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0,0133

0,0146

0,0182

0,0195

0,0209

0,0218

Δp

c

(Q)

;

N

(Q)

;

η(

Q)

Q [m

3

/s]

Wentylator 1

Δpc[hPa]

N1[W]

η[%]

B. Wentylator 2 – układ ssący

Lp.

Δp

st

mmH

2

O

Δp

st

[Pa]

V

rz

[m/min]

N

2

[W]

Q

[m

3

/

s

]

V

śr

[

m

/

s

]

Δp

c

[

N

/

m

2

]

N

u

[W]

η

[%]

1

240

2354,4

63,6

93

0,0141

1,06

2353,7

33,19

36

2

220

2158,2

66,6

94

0,0148

1,11

2157,5

31,93

34

3

200

1962

69,6

94

0,0154

1,16

1961,2

30,2

32

4

180

1765,8

70,8

95

0,0157

1,18

1765

27,71

29

5

160

1569,6

73,8

96

0,0164

1,23

1568,7

25,73

27

6

140

1373,4

85,8

97

0,0191

1,43

1372,2

26,21

27

23,53

21,57

19,61

17,65

15,68

13,72

93

94

94

95

96

97

36

34

32

29

27

27

0

20

40

60

80

100

120

0,0141

0,0148

0,0154

0,0157

0,0164

0,0191

Δp

c

(Q)

;

N

(Q)

;

η(

Q)

Q [m

3

/s]

Wentylator 2

Δpc[hPa]

N1[W]

η[%]

C. Połączenie szeregowe wentylatorów 1 i 2

Lp.

Δp

st

mmH

2

O

Δp

st

[Pa]

V

rz

[m/min]

N

3

[W]

Q

[m

3

/

s

]

V

śr

[

m

/

s

]

Δp

c

[

N

/

m

2

]

N

u

[W]

η

[%]

1

315

3090,1

117,6

173

0,0262

1,96

3087,8

80,9

47

2

295

2893,9

120

174

0,0267

2,0

2891,5

77,2

44

3

275

2697,7

119,4

175

0,0266

1,99

2695,3

71,7

41

4

255

2501,5

118,8

174

0,0264

1,98

2499,1

66

38

5

235

2305,3

110,4

175

0,0246

1,84

2303,3

56,7

32

6

215

2109,1

118,2

175

0,0263

1,97

2106,8

55,4

31

IV.

Wnioski:

W ćwiczeniu tym wykonywaliśmy charakterystykę przy obrotach stałych, czyli wyrażaliśmy
zależność między spiętrzeniem całkowitym, mocą oraz sprawnością a wydajnością
wentylatora. Celem tego ćwiczenia było obliczenie strat wynikających z oporów ruchu przy
przejściu powietrza przez wentylator oraz oporów mechanicznych silnika i wentylatora. Z
przeprowadzonych pomiarów zauważamy, że wraz ze wzrostem prędkości spiętrzenie
statyczne maleje a moc pobrana przez wentylator wzrasta.

30,87

28,91

26,95

24,99

23,03

21,06

173

174

175

174

175

175

47

44

41

38

32

31

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0,0262

0,0267

0,0266

0,0264

0,0246

0,0263

Δp

c

(Q)

;

N

(Q)

;

η(

Q)

Q [m

3

/s]

Połączenie szeregowe wentylatorów 1 i 2

Δpc[hPa]

N3[W]

η[%]