Aerologia Górnicza
Wydział	Górnictwo i Geoinżynieria		Wykonał: Pitak Arkadiusz Marcin Serwicki
Rok	III
Grupa	III/I
Temat zdejmowanie charakterystyki wentylatora					Ocena:
Data wykonania:		Data zaliczenia:		Uwagi prowadzącego:

1. Wprowadzenie

Charakterystyka wentylatora jest to zależność miedzy spiętrzeniem całkowitym, a

mocą N oraz sprawnością a wydajnością Q wentylatora, przy czym zwykle jako wydajność przyjmuje się objętościowe natężenie przepływu powietrza o gęstości ρ = 1,20kg/m³ przepływające przez płaszczyznę wlotu lub wylotu wentylatora. Przy zdejmowaniu indywidualnej charakterystyki wentylatora głównego, do zmiany jego parametrów pracy, wykorzystuje się zasuwę w kanale wentylacyjnym. Pomiary wykonuje się przy kilku położeniach zasuwy.

Przy każdym położeniu zasuwy wyznacza się:

• Spiętrzenie statyczne
  i całkowite
  za pomocą rurki Prandtla zabudowanej w kanale wentylacyjnym połączonej węzami grubościennymi z manometrem wodnym (U-rurka, mikromanometr), umieszczonym na zewnątrz kanału

• średnie prędkości przepływu powietrza u wylotu dyfuzowego anemometrów

• temperaturę powietrza za pomocą termometru suchego t_s i termometru wilgotnego t_m

• ciśnienie powietrza za pomocą baroluksu

• moc elektryczna za pomocą watomierza

• liczbę obrotów wirnika wentylatora

zdejmowanie charakterystyki wentylatora wykonuje się przy stałej liczbie obrotów wirnika wentylatora. W przypadku zmiany liczby obrotów należy skorygować wyznaczone wielkości, przy czym zależności pomiędzy liczba obrotów n, wydajnością Q, i mocą N, spiętrzeniem
są następujące:

w przypadku, gdy gęstość powietrza ρ_d dopływającego do wentylatora jest inna niż 1,20kg/m³ (ale więcej niż 5%), należy uwzględnić korektę (k) dla pomierzonego spiętrzenia i mocy, stosując wzory:

Gdzie:

N _p - moc pomierzona na zaciskach silnika_, kW

- pomierzone spiętrzenie całkowite,

- pomierzone spiętrzenie statyczne,

zadaniem wentylatora jest przekazanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie oporów ruchu, oraz nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinetycznej wentylator może współpracować z przewodem w następujący sposób:

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

• przez doprowadzenie powietrza do sieci znajdującej się po stronie tłoczącej wentylatora

• przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tłoczenie do kolejnego elementu.

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

=
-

W przypadku przewietrzania tłoczonego, powietrze wpływa do atmosfery zewnętrznej na wylocie z kopalni i prędkości w końcowej części przyjmuje wartość równą zero. Wobec tego spiętrzenie całkowite wynosi

natomiast w przypadku przewietrzania ssącego powietrze wpływa do kopalni z atmosfery zew. i w punkcie końcowym ma prędkość v_s . wobec tego spiętrzenie całkowite wynosi

- spiętrzenie statyczne zamierzone sondą statyczna umieszczona miedzy wentylatorem i zasuwą

-spiętrzenie dynamiczne,

Moc użyteczna wentylatora obliczmy ze wzoru
[W]

Sprawność η (%) urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, oblicza się ze wzoru

w czasie zdejmowania charakterystyki wentylatorów głównego przewietrzana należy określić tzw. wskaźnik rewersyjności, który zdefiniowany jest wzorem:

2. Przebieg ćwiczenia

Sposób prowadzenia pomiarów przy zdejmowaniu charakterystyki dla wariantu a i b jest identyczny. Miejsce zdejmowania charakterystyki wentylatora uzależnione jest od specjalizacji grupy. W tunelu aerodynamicznym istnieje możliwość wykonywania charakterystyki wentylatora przy różnych jego obrotach. Szafa sterownicza, w którą wyposażony jest tunel pozwala na płynną reg. obrotów. Wykonywanie charakterystyki wentylatora przy różnych obrotach ma na celu zapoznanie nas z rzeczywistymi warunkami zdejmowania charakterystyki wentylatora.

3. Wykonanie charakterystyki dla modelu kanału wentylacyjnego

Zakres pomiarów sprowadza się do określenia :

• temperatury suchej i wilgotnej oraz ciśnienia powietrza na stanowisku pomiarowym,

• prędkości powietrza anemometrem A_s w przekroju dyfuzora v_p i prędkości rzeczywistej v_rz ,

• spiętrzenia statycznego wentylatora na U-rurce U₂ ,

• mocy pobranej przez wentylator na watomierzu W

prędkość powietrza mierzona jest anemometrem, co powoduje w przypadku tak małego przekroju dyfuzora wystąpienie błędu pomiarowego. W celu eliminacji tego błędu wykonano wykres, który pozwala na przeliczeni prędkości odczytanej v_p na anemometrze na prędkość rzeczywistą v_rz

4. Opracowanie wyników pomiarów.

Po wykonaniu pomiarów należy określić:

• gęstość powietrza na stanowisku pomiarowym w zależności

• wydatek objętościowy powietrza ze wzoru:

• prędkość średnią w kanale wentylacyjnym K_w wzoru

- obliczamy spiętrzenie dynamiczne ze wzoru

• spiętrzenie całkowite ze wzoru

• moc użyteczną wentylatora ze wzoru

• sprawność wentylatora ze wzoru

• współczynnik rewersyjności ze wzoru

w przypadku pracy w układzie tłoczącym wentylatora

Parametry powietrza na stanowisku:

- temperatura sucha t_s = 23,4ºC

- temperatura wilgotna t_w = 15ºC

- ciśnienie barometryczne p = 99760Pa

- gęstość powietrza ρ = 1,2 kg/m³

Lp.	Wielkości zmierzone				Wielkości obliczone
		Prędkość powietrza [m/min]		Δpst [N/m^2]	N [W]	Q [m^3/s]	vs [m/s]	Δpd [N/m^2]	Δpc [N/m^2]	Nu [W]	η[%]
		zmierzona vp	(z wykresu) vrz
1.1	44	22,88	3924	112	8,492·10^-03	0,636	0,243	3923,75	33,32	29,75
1.2	72,5	37,7	3492,3	114	1,399·10^-02	1,049	0,660	3491,69	48,85	42,85
1.3	76	39,52	2943	116	1,466·10^-02	1,099	0,725	2942,27	43,15	37,20
1.4	75	39	2452,5	118	1,447·10^-02	1,085	0,706	2451,79	35,49	30,07
1.5	116	60,32	1962	120	2,238·10^-02	1,678	1,691	1960,30	43,88	36,57
1.6	92	47,84	1471,5	120	1,775·10^-02	1,331	1,063	1470,43	26,10	21,75
2.1	19	9,88	4905	140	3,667·10^-03	0,274	0,045	4904,95	17,98	12,84
2.2	42	21,84	4414,5	142	8,106·10^-03	0,607	0,221	4414,27	35,78	25,19
2.3	62	32,24	3924	144	1,196·10^-02	0,897	0,483	3923,51	46,95	32,60
2..4	67	34,84	3433,5	148	1,293·10^-02	0,969	0,564	3432,93	44,39	29,99
2.5	89	46,28	2943	150	1,717·10^-02	1,288	0,995	2942,00	50,53	33,69
2.6	95	49,4	2452,5	154	1,833·10^-02	1,374	1,134	2451,36	44,94	29,18
2.7	115	59,8	1962	156	2,219·10^-02	1,664	1,662	1960,33	43,51	27,89
2.8	87	45,24	1471,5	156	1,679·10^-02	1,259	0,951	1470,54	24,69	15,82
2.9	161	83,72	981	156	3,107·10^-02	2,330	3,257	977,742	30,38	19,47
2.10	172	89,44	490,5	156	3,319·10^-02	2,489	3,718	486,78	16,15	10,35
2.11	101	52,52	196,2	154	1,949·10^-02	1,461	1,282	194,91	3,799	2,46

Pierwszy pomiar:

Drugi pomiar:

---