Maszyny i urządzenia energetyczne

Laboratorium: III

Temat: Badanie stopnia promieniowego

Data odbycia laboratorium: 10.04.2013

Wykonał: Damian Kaproń gr. P2 WIMiR

1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie podstawowych charakterystyk stopnia
wentylatora promieniowego.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

3. Dane przyjęte do obliczeń

p

b

= 10074mm H2O =98792,19 Pa– ciśnienie barometryczne

t

0

= 22

o

C – temperatura otoczenia

φ = 0,6 % - wilgotność względna
ρ

1

= 1,2 kg/m

3

– gęstość powietrza

D = 100mm – średnica rurociągu
d = 75mm – średnica kryzy
c = 0,6061 – liczba przepływu
β = 0,75 – współczynnik przewężenia
ε = 0,998 – liczba ekspansji
ρ

m

= 1000 kg/m

3

– gęstość wody

g = 9,81 m/s

2

– przyspieszenie ziemskie

Przyjmuję Δp

d

= 0

4. Tabela pomiarowa (wyniki ustawione w kolejności dla ułatwienia robienia wykresów)

L.P.

Nazwa

Oznaczenie Jednostka

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Podciśnienie

Ssania

h

s

mmH

2

O

30

50

100

180

80

58

35

60

2

Nadciśnienie

tłocznia

h

t

mmH

2

O

22

24

19

15

22

23

22

12

3

Spadek

ciśnienia

na kryzie

Δh

mmH

2

O

45

45

40

25

45

48

47

17

4

Moc silnika

N

s

W

44

43

42

36

43

43

43

36

5. Wzory obliczeniowe

Stała kryzy

3600

*

*

1

*

*

2

*

4

*

1

1

2

4

g

d

c

K













Wydajność wentylatora

h

K

V







*

1

[m

3

/h]

3600

1

*

*

1

h

K

V







[m

3

/s]

Ciśnienie całkowite

g

h

g

h

p

m

s

m

t

c

*

*

*

*











[Pa]

Moc użyteczna







V

p

N

c

u

*

[W]

Moc na wale

s

s

s

w

N

N

N

*

5

*

3

*

75

,

0

*







[W]

Sprawność

%

100

*

w

u

N

N





[%]

6. Obliczenia dla 6-tego punktu pomiarowego

05

,

47

3600

*

81

,

9

*

2

,

1

1

*

998

,

0

*

2

*

4

)

075

,

0

(

*

75

,

0

1

6061

,

0

2

4









K

96

,

325

48

*

05

,

47

1







V

[m

3

/h]

0,0905

1





V

[m

3

/s]

297,6





s

V

[m

3

/h]

794,6

81

,

9

*

1000

*

58

81

,

9

*

1000

*

23









c

p

[Pa]

95

,

71

0,0905

*

794,6





u

N

[W]

8

,

483

43

*

5

*

3

*

75

,

0





w

N

[W]

9

,

14

%

100

*

8

,

483

95

,

71







[%]

Zakres pracy wentylatora :

η

p

=0,75

c



= 0,75 ·30,9% = 23,25 %

7. Tabela wielkości obliczonych

L.P. Wielkości

obliczone

Oznaczenie Jednostka

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Wydajność

1



V

[m

3

/s]

0,0978 0,0877 0,0827 0,0653 0,0877 0,0905 0,0896 0,0539

2

Wydajność

1



V

[m

3

/h]

352,08 315,61 297,56 235,24 315,61 325,96 322,55 193,99

3

Wydajność

dla ssania

s

V



[m

3

/h]

416,1

289,3

125,3

156,8

330,0

297,6

366,5

129,3

4

Ciśnienie

całkowite

c

p



[Pa]

510,1

725,9 1167,4 1913,0

608,2

794,6

559,2 1687,3

5

Moc

użyteczna

N

u

[W]

49,89

63,64

96,49 125,00

53,32

71,95

50,10

90,92

6

Moc na

wale

N

w

[W]

495,0

483,8

472,5

405,0

483,8

483,8

483,8

405,0

7

Sprawność

η

[%]

10,1

13,2

20,4

30,9

11,0

14,9

10,4

22,4

8. Wnioski

Po przeprowadzeniu obliczeń mogę stwierdzić, iż optymalnym punktem pracy
wentylatora jest punkt, dla którego wentylator osiąga maksymalną sprawność. W naszym
przypadku jest to punkt o następujących parametrach: V

opt

=235,24 [m

3

/h] ,

ΔP

c

=1913,0[Pa]. Natomiast roboczy zakres charakterystyki, który wynosi powyżej 75%

sprawności maksymalnej zawiera się w przedziale, który można odczytać z wykresu
poniżej. Należy jednak pamiętać że obliczenia mogą być nieco błędne, ze względu na
błąd odczytu pomiarów, błąd zaokrągleń, lub błędnych obliczeń.

9. Wykresy

0,0000

500,0000

1000,0000

1500,0000

2000,0000

2500,0000

150,0000

200,0000

250,0000

300,0000

350,0000

400,0000

Sp

ię

tr

ze

n

ie

c

ałko

wi

te

[

Pa]

Wydajność wentylatora [m3/h]

0,0000

5,0000

10,0000

15,0000

20,0000

25,0000

30,0000

35,0000

150,0000

200,0000

250,0000

300,0000

350,0000

400,0000

Sp

rawn

o

śc

całko

wi

ta

[%

]

Wydajność wentylatora [m3/h]

0,0000

20,0000

40,0000

60,0000

80,0000

100,0000

120,0000

140,0000

150,0000

200,0000

250,0000

300,0000

350,0000

400,0000

M

o

c

u

ży

tec

zn

a

[W]

Wydajność wentylatora [m3/h]

0,75η

max