Akademia Górniczo- Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Maszyny i Urządzenia Energetyczne

^Temat ćwiczenia: Rozwiązywanie palisady łopatkowej dla przepływu osiowego.

^Wykonał: Marcin Figiel rok: IIIA gr: Z1 data wykonania:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było eksperymentalne wyznaczenie jednego punktu charakterystyki przepływowej wentylatora osiowego i naniesienie tego punktu na charakterystykę katalogową.

2. Schemat konstrukcyjny i schemat stanowiska pomiarowego.

a) schemat wentylatora osiowego WOx – 40

Dane znamionowe:

Typ wentylatora	WOx-40	Temp. maksymalna	40^0 C
Nr. wentylatora	1797	Obroty	1400 1/s
Rok produkcji	1990	Masa wentylatora	30 kg
Typ silnika	SKG 714B	Masa wen. i silnika	35 kg

b) schemat stanowiska pomiarowego:

3. Tabela pomiarowa:

L.p.	Wielkość mierzona	Oznaczenie	Jednostka	Wartosć
1	Wysokość ciśnienia całkowitego	hd	mm alk.	27
2	Wysokość ciśnienia statycznego	hps	mm alk.	-36
3	Obroty wentylatora	n	obr/min	1380
4	Moc silnika	Nel	kW	0,57
5	Temperatura powietrza	t1	^oC	22
6	Ciśnienia barometryczne	hb	hPa	998
7	Wilgotność względna	φ1	%	47
8	Pole przekroju kanału	A	m^2	0,0634
9	Gęstość powietrza	ρ	kg/m^3
10	Sprawność silnika	ηs	%	75

4. Obliczenia:

a)obliczanie ciśnienia dynamicznego, podciśnienia ssania oraz gęstości powietrza.

ρ_a=825 kg/m³

p_d = ρ_a • g • h_d = 825•9,81•0,027= 218,5 [Pa]

p_ps= ρ_a • g • h_ps = 825•9,81•0,036= 291,35 [Pa]

p₁= p_b-p_ps-p_d=99800 – 291,35– 218,5 = 99290,15[Pa]

ρ=ρ_N $\frac{(p_{1} - \varphi_{1}p_{p}'')T_{N}}{p_{N\ }(t_{1} + T_{N})} + \varphi_{1}\rho$’’= 1,293$\frac{(99290,15 - 0,47 3169) 273}{101325(273 + 22)} + 0,47 0,0184$ =1,1636 kg/m³

b) Obliczanie średniej prędkości przepływu.

c_sr =$\sqrt{\frac{2p_{d}}{\rho}}$ =19,37 [m/s]

c) Obliczanie wydajności.

V= A•c_sr=0,0634•19,37=1,22[m³/s]

d) Obliczanie mocy użytecznej

N_u= V• p_ps•f ; f=1

N_u=1,22•291,35•1=355,4 [W]

e) Obliczanie sprawności

η₌$\frac{N_{u}}{N_{\text{el}} \eta}$ =$\frac{355,4}{570 0,75}$=0,83

f) Przeliczanie spiętrzenia dla gęstości powietrza ρ=1,2 [kg/m³]

Δp_c=$\frac{\rho_{1} p_{\text{ps}}}{\rho}\ $=$\ \frac{1,2 291,35}{1,1636} = 300\ \lbrack Pa\rbrack$

g) Obliczenie tolerancji:

δ_Δpc= ±0,0034•300= ±1,02 [Pa]

δ_V= ±0,0098•1,22 = ±0,012 [m³/s]

5. Tabela obliczeniowa:

L.p.	Nazwa wielkości	oznaczenie	Jednostka	Wynik
1	Wydajność	V	m^3/s	1,22
2	Spiętrzenie	Δpc	Pa	300
3	Sprawność	η	%	83
4	Moc	Nu	W	355,4

6. Wnioski:

Różnica prędkości obrotowej wentylatora zmierzona podczas zajęć (1380 obr/min) względem prędkości podanej w katalogu (1400 obr/min) może być spowodowana zwiększonymi oporami ruchu, wynikającymi z zużycia podzespołów wentylatora, takich jak np. łożyska.

Punkt, którego wyznaczeniem był cel ćwiczenia leży w bliskim sąsiedztwie charakterystyki katalogowej. Niezupełne pokrycie się punktu z wykresem spowodowane jest błędami odczytu wartości ciśnień czy temperatury, bądź też wynika z niedokładności przyrządów pomiarowych.

Spiętrzenie całkowite dla gęstości powietrza 1,1636 [kg/m³] wynosi

291,35 [Pa], co po przeliczeniu na gęstość powietrza 1,2 [kg/m3] daje 300 [Pa].