Akademia Górniczo-Hutnicza

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Katedra Maszyn i Urządzeń Energetycznych

MASZYNY PRZEPŁYWOWE

Temat ćwiczenia:

Współpraca wentylatorów promieniowych

Pomocnicze materiały dydaktyczne

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Opracował:

Dr inż. Tadeusz Pająk

Katedra Maszyn i Urządzeń Przepływowych

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Kraków, 2004

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia laboratoryjnego jest doświadczalne wyznaczenie podstawowych charakterystyk układu dwóch wentylatorów promieniowych współpracujących szeregowo i równolegle oraz porównanie otrzymanych charakterystyk z krzywymi wyznaczonymi na drodze teoretycznej.

PODSTAWOWE WZORY OBLICZENIOWE

1. Pomiar wydajności wentylatora

Pomiar strumienia objętości powietrza przepływającego przez badany wentylator lub współpracujące wentylatory zostanie dokonany w oparciu o kryzę ISA o średnicy wewnętrznej d_t = 80 mm, zamontowanej w rurociągu tłocznym o średnicy D_t = 100 mm. Pomiar strumienia objętości przeprowadzono w oparciu o normę PN - 93/M - 53950/01.

Warunki otoczenia: p_b = ............... Pa t_o = ............. ⁰_C φ = .......... [-]

Δp_śr = ρ_m g Δh_śr

Δh_śr = 1/n [ Δh₁ + Δh₂.....+ Δh_n ]

p_{1 śr} = p_b + ρ_m g h_1śr

h_1śr = 1/n [h₁ + h₂.....+ h_n]

uwaga:

- wartości; Δp_śr oraz h_1śr należy obliczyć tylko dla celów wyznaczenia ε₁ oraz ρ_1śr

gdzie:

Δp_śr - średni spadek ciśnienia na zwężce

p_1śr - średnie ciśnienie w rurociągu tłocznym

n - ilość punktów pomiarowych w trakcie wyznaczania charakterystyki wentylatora

2. Gęstość powietrza

Dla uproszczenia pomiaru, zakładając bardzo niewielki błąd przybliżenia, wyznaczona zostanie średnia wartość gęstości powietrza w przedziale parametrów badanego wentylatora.

( p_1śr - φ p^” ) T_n

ρ_1śr = ρ_m ________ + φ ρ^” [kg/m³]

p_n T_1śr

gdzie:

p_n - 10⁵ Pa

T_n - 273 K

ρ_n - 1,276 kg/m³

ρ_m - 1000 kg/m³

g - 9,81 m/s²

p_1śr- średnia wartość ciśnienia w miejscu pomiaru

T_1śr - średnia temperatura powietrza w rurociągu

ρ^” - gęstość nasyconej pary wodnej (z tablic dla t_1śr)

p^” - ciśnienie nasyconej pary wodnej (z tablic dla t_1śr)

φ - wilgotność względna powietrza, odczytana z przyrządu pomiarowego

p_{1 śr} = p_b + ρ_m g h_1śr

h_1śr = 1/n [h₁ + h₂.....+ h_n]

T_1śr = 273,15 + t_1śr

t_1śr = 1/n [ t₁₁ + t₁₂ +......+ t_1n]

3. Spadek ciśnienia na zwężce

Δp = ρ_m g Δh

4. Spiętrzenie całkowite

Δp_c = p_ct - p_cs

Δp_c = ( p_st + p_dt ) - ( p_ss + p_ds )

Δp_c = ( p_st - p_ss ) + ( p_dt - p_ds )

Δp_c = Δp_st + Δp_dyn

Δp_st = ( p_b + p_nt ) - (p_b - p_ps ) = p_nt + p_ps

Δp_dyn = ρ/2 ( c_t² + c_s² ) = 0 gdyż c_s = c_t ponieważ D_s = D_t

indeksy:

c - ciśnienie całkowite

s - ssanie

t - tłoczenie

st - ciśnienie statyczne

dyn - ciśnienie dynamiczne

ostatecznie spiętrzenie wentylatora lub współpracujących wentylatorów wynosi:

Δp_c = p_nt + p_ps = ρ_m g ( h_t + h_s )

5. Moc użyteczna (efektywna)

N_u = Δp_c V [W] jeżeli Δp_c [Pa] i V [m³/s]

3. Zestawienie wyników pomiarów wentylatora pracującego pojedynczo

Należy przedstawić tabelarycznie wyniki wentylatora pracującego pojedynczo, które otrzymano podczas badań w ramach wcześniejszych ćwiczeń laboratoryjnych. W przypadku braku tych wyników należy raz jeszcze przeprowadzić badania pojedynczo pracującego wentylatora.

5. Zestawienie wyników obliczeń wentylatora pracującego pojedynczo

Należy przedstawić w poniższej tabeli wyniki obliczeń podstawowych wielkości dla wentylatora pracującego pojedynczo, które otrzymano podczas badań w ramach wcześniejszych ćwiczeń laboratoryjnych. W przypadku braku tych wyników należy raz jeszcze je obliczyć na podstawie wcześniej wykonanych badań.

Lp.	Wyznaczony parametr	Ozn.	Jedn.	1	2	3	4	5	6	7	8
1.	Gęstość powietrza (średnia)	ρ1śr	kg/m^3
2.	Wydajność wentylatora	V	m^3/s
3.	Spiętrzenie całkowite	Δpc	Pa
4.	Moc efektywna	Ne	W

6. Schemat stanowiska pomiarowego wentylatora pracującego pojedynczo

Poniższy wzór opracowania sprawozdania został poszerzony o dalsze

Tabele, schematy stanowisk itp., które dołączono (poprzez doklejenie) do tzw. Kopii do kserowania

7

---