WPROWADZENIE

Charakterystyka wentylatora wyraża zależność między spiętrzeniem całkowitym Δp_C, mocą N oraz sprawnością η, a wydajnością Q wentylatora, przy czym jako wydajność przyjmuje się objętościowe natężenie przepływu powietrza o gęstości ρ= 1.20 kg/m³ przepływającego przez płaszczyznę wlotu lub wylotu wentylatora.

Zdejmowanie charakterystyki wentylatora przeprowadza się zgodnie z normą PN-70/G-04161-„Wentylatory kopalniane główne. Badania podstawowych parametrów pracy”.

Przy zdejmowaniu indywidualnej charakterystyki głównego, do zmiany jego parametrów pracy, wykorzystuje się zasuwę w kanale wentylacyjnym. Pomiary wykonuję się przy kilku położeniach zasuwy.

Przy każdym położeniu zasuwy wyznacza się:

• spiętrzenie statyczne (Δp_st) i całkowite (Δp_c) za pomocą rurki Prandtla,

• średnie prędkości przepływu powietrza u wylotu dyfuzora za pomocą anemometru,

• temperaturę powietrza suchą i wilgotną,

• ciśnienie powietrza,

• moc elektryczną.

Zadaniem wentylatora przekazanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie oporów ruchu w przewodzie oraz nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinematycznej.

Wentylator może współpracować z przewodem w następujący sposób:

1. przez zasysanie powietrza z sieci położonej w całości po stronie wentylatora,(przewietrzanie ssące)

2. przez doprowadzenie powietrza do sieci znajdującej się po stronie tłoczącej wentylatora,(przewietrzanie tłoczące)

3. przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tłoczenie do kolejnego elementu(przewietrzanie ssąco-tłoczące).

W przypadku przewietrzania ssącego powietrze wpływa do kopalni z atmosfery zewnętrznej i w punkcie końcowym(przed wentylatorem) ma prędkość ν_s,

Wobec tego spiętrzenie całkowite wynosi:

[N/m²]

A spiętrzenie dynamiczne:

[N/m²]

Moc użyteczną wentylatora obliczamy ze wzoru:

N_u= Q* Δp_c [W]

Straty wynikające z oporów ruchu przy przejściu powietrza przez wentylator oraz oporów mechanicznych silnika i wentylatora charakteryzuje współczynnik sprawności.

Sprawność η urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, oblicza się wg wzoru:

[%]

W czasie zdejmowania charakterystyki wentylatorów głównego przewietrzania należy określić tzw. wskaźnik rewersywności, który dany jest wzorem:

Ponadto do wykonania pozostałych obliczeń wykorzystujemy wzory:

• Do obliczenia wydatku objętościowego powietrza

Q=2.227 * 10^-4 * v_rz [m³/s]

• do obliczenia prędkości średniej w kanale wentylacyjnym

[m/s]

PRZEBIEG ĆWICZENIA

Zdejmowanie charakterystyki wentylatora wykonano na modelu kanału wentylacyjnego.

Kanał wentylacyjny umożliwia wykonanie charakterystyki przy stałej liczbie obrotów:

• pojedynczego wentylatora w układzie ssącym,

• współpracy szeregowej i równoległej wentylatorów w układzie ssącym,

• pracy pojedynczego

• wentylatora w układzie tłoczącym,

• współpracy szeregowej wentylatorów w układzie tłoczącym.

W ćwiczeniu wykonano charakterystykę przy stałych obrotach ustalonych pojedynczego wentylatora w układzie ssącym i wykonano pomiary przy pięciu położeniach zasuwy Z umieszczonej w kanale wentylacyjnym K_w.

ZESTAWIENIE WYNIKÓW POMIAROWYCH I OBLICZENIOWYCH.

Temperatura sucha t_s=25,8 [^oC]

Temperatura wilgotna t_w=19,6 [^oC]

Ciśnienie barometryczne p=1008,6[hPa

Gęstość powietrza ρ=1,172 [kg/m3]

Lp	Wielkości zmierzone					Wielkości obliczone
		Prędkość powietrza [m/min]			Δpst [N/m^2]	N [W]	Q [m^3/s]	vs [m/min]	Δpd [N/m^2]	Δpc [N/m^2]	Nu [W]		η [%]
		Zmierzona V		Z wykresu Vrz
KANAŁ 1 70 [V]
1. 2. 3. 4. 5.		26 29 28 45 48	14,1 15 14,8 23,3 25	1079 882 686 490 294	32 32 33 34 35	5,23*10^-5 5,56*10^-5 5,49*10^-5 8,64*10^-5 9,27*10^-5	23,5 25 24,7 30,9 41,7	396 492 495 1186 1350	756 516 191 -696 -1056	0,040 0,028 0,010 -0,102 -0,125	0,0012 0,0089 0,0003 -0,0030 -0,0035
KANAŁ 1 90 [V]
1. 2. 3. 4. 5.		30 40 45 50 55	16,7 19,2 23,3 25,8 28,4	1962 1765 1569 1373 1177	57 57 57 57 57	6,19*10^-5 6,01*10^-5 8,64*10^-5 9,51*10^-5 10,5*10^-^5	27,8 32 31,9 43 47,4	527 937 1186 1465 1772	1510 1165 973 290 -139	0,093 0,07 0,084 0,027 -0,014	0,0016 0,0012 0,0014 0,0004 -0,0002

WNIOSKI

Uzyskane wyniki nie odpowiadają w pełni charakterystyce teoretycznej z tego powodu, że przekrój modelu kanału wentylacyjnego jest niewielki a długość zbyt mała, co umożliwiało powstawanie wirów i innych zjawisk (np. nieszczelności) niekorzystnie wpływających na otrzymane wyniki w przeprowadzonym doświadczeniu, jak również niskich wartości. sprawności wentylatora

---