PRZEPŁYWOMIERZE Przyrząd do pomiaru jednej z wielk. charakter. przepływ płynu, gł. strumienia obj. lub masy; gazomierze mierzą przepływ gazu i cieczomierze - cieczy (wodo-, benzyno-, mleko- mierz)

Ze względu na zasady fizyczne:

• zachowania E strumienia płynu wyrażonej p.Bernoulliego - p.zwężkowe, rotametry, r. spiętrzające

• II dynamiki F = ma - p.bezwł.

• strat energii wynikających z ruchu lepkiego płynu - reometry

• indukcji elektr. - p. kalorym. i termoanemometry

• różnych metod (zastrzyku, r. jonów)

Ze względu na zasad cechę pomiaru

• p. pozwalające na określenie tylko śr. strumienia płynu np. zwężki, rotametry, p.kalorym.

• p. pozwalające ustalić chwilowy strumień przepływu płynu w dowolnym pkt przekroju poprzecz. przewodu np. anemometr elektr. i r.spiętrzające

Ze wzgl. na sposób dokonyw pomiaru:

• p. silnikowe (wirnik. , komorowe)

• p. zwężkowe

• p. z ciałem unoszonym (rotametry)

• r. spietrzające

• danaidy

• p. zbiornikowe otwarte

• p. elektromagn. i ultradźwięk.

• Anemometry

• Liczniki

P.SILNIKOWE- najdokładniejsze

a) p. wirnikowe- v obracania się elem. pomiar. (wirnika z łopatkami) jest propor. do natęż. przepływu płynu. Wlk. mierzoną jest jego u. Błąd 0.5-2% max do 5%. Wymagają odcinków pomiar. będących wielokrotnością d w granicach 10 - 20 razy. Czasem konieczne jest montowanie na rurociągu prostownic aby wyelimin ruch wirowy płynu. Stos. gł jako wodomierze. W przypadku w. zimnej wykonuje się z celuloidu, ebonitu lub innych tw. szt. Dla gorącej wirniki metalowe: skrzydełkowe i śrubowe. Skrzyd. ma kilka symetr. łopatek i może być zakładany jedynie na poziomych odcinkach rurociągu. Stos. niewielkich przepływów. W. śrubowy ma kształt śruby wielozwojowej. Przepływ płynu odbywa się osiowo. Stos. Do większych przepływów i d oraz mogą być montowane w poziomych, ukośnych i pionowych (z dołu do góry) odcinkach rurociągu.

b) p. komorowe działają na zasadzie zliczania liczby porcji płynu, odmierzalnych w odpow. komorach o niezmiennej obj. Odmierzanie w sposób ciągły, rejestrowane przez licznik wyskalowany w jedn. obj. Wynik nie jednoznaczny, należy wykonać dodatk. pomiary t i p. Do cieczy: nieckowe, z tłokiem pierścieniowym (obrotow), z tłokiem wahliwym, z owalnymi tłokami. Do obj. gazów: miechowe, bębnowe, z tłokami obrotów. Duża dokładność, błąd 0,5-1%. Możliwość wykorzyts. b.lepkich płynów, nie wymagają prostych odcinków pomiar. Wysoki koszt, wrażliwość na zanieczyszcz. mech.

P. ZWĘŻKOWE - pomiar strum. masy lub obj. za pomocą zwężki jest najtańszy. Potrzebne są : elem. powodujący spadek p- zwężka; elem. do pomiaru różnicy p statycz przed i za zwężką - manometr, najcz. różnicowy, wywzorcow w jedn. strum. przepływu.

Zwężka pomiar. - wbud. w rurociąg elem. zwężający miejscowo przekrój kanału przepływowego, służący do pomiaru wlk. Charakt. przepływ płynu (strumienia), na podstawie pomiaru różnicy p przed i za zwężką. 3 typy zwężek: kryzy, dysze, d. Venturiego. Różnią się między sobą liczbą przepływu, stratą p, dokładnością., wrażliw na korozję i zanieczyszcz. oraz kosztem wykonania. Kryza jest to kołowa płytka z otworem pośrodku, a d.V to zespół dyszy i dyfuzora, gdzie wykorzyst. się wzrost u przepływu w przewężeniu i wynikający stąd spadek p. mierzona wlk. p różnicowego jest propor. do ²√ z różnicy p statycz. na wlocie do zwężki i w jego przewężeniu. Kryza jest to cienka tarcza wmontowana w przewód, oś jej otworów pokrywa się z osią przewodu. Strumień cieczy przepływających w przewodzie ulega przed zwężką przewężeniu. W pewnej odległ. za zwężką osiąga min. przekrój, po czym rozszerza się stopniowo, wypełniając całą obj. przewodu. Ciś. płynu przed kryzą nieco wzrasta i zmniejsza się do min. za kryzą, w najwęższym przekroju strumienia. Dalej na skutek spadku u p znów wzrasta, nie osiąga jednak wartości p przed zwężką. Strata p jest wywołana stratą E na tarcie i tworzenie się wirów. Jej wart. zależy od kształtu przewężenia przewodu jest najw. Przy zastos. kryzy a mniejsza przy zastos. dyszy i dV. bowiem strum. cieczy przepływający przez dyszę prawie nie odrywa się od jej ścianek i straty na wytw. Wirów są znacznie mniejsze

V=α₀ A √[2(p₁-p₂)/ρ ] [m³/s]

gdzie α₀= μ/√ [1-μ²m²] [m²]

M= α₀ A √[2ρ(p₁-p₂)] [kg/s]

Duża dokładność 1%, prosta bud, niezawodność działania, możliwość zast. W szerokim zakresie p i t.

P. Z CIAŁEM UNOSZONYM (ROTAMETR)

Do mierzenia strum obj. Gł. częścią rotametru jest zwykle szklana, pionowa, stożkowa rura (węższa u dołu, szersza u góry) z podziałką i umieszczonym w niej pływakiem - wskazówką. Wew. profil rury jest paraboloidą obrotową. Pozwala to na zastos. równomiernej skali odczytów strum. płynu. Pływak jest unoszony do góry przez strugę przepływającego płynu, przy czym im strumień, tym położenie pływaka (tym większa wart na podziałce). Położenie pływaka zależy od strum. płynu i ustala się, gdy nastąpi równowaga sił działających na niego. Jego masa jest równoważona siłami wynikającymi z ∆p, działających na czołową i tylną pow. pływaka z p dynam. oraz siły tarcia i wyporu.

Zalety rotametru: równomierność podziałki, duża dokładność, małe straty p, umożliwia pomiar małych przepływów, mogą być wykonane z materiałów odpornych na działanie płynów agresywnych chem., mają duży zakres pomiarowy

M= α A √[2 g ρ V_p (ρ_b - ρ )/A_p] {kg/s]

α - wspł. przepływu, A- pole pow. szczeliny wokół pływaka, ρ_b - gęst. materiału pływaka, V_p - obj. pływaka, A_p - pole pow. pływaka.

W p. z ciałem unoszonym przekrój jest zmienny (A=var) a ciś różnicowe stałe (∆p=const) w zwężkach na odwrót.

Wady: dla nieprzeźroczystych cieczy wymagane są rozwiąz. Konstr z oddzielnym wskaźnikiem lub przetwornikiem na sygnał elektr. albo pneumat. Istnieje niebezp zaniecz. Pływaka i jego przylepianie do ścianek miernika. Zmiany skł chem i podatność na pienienie się cieczy powoduje zmianę gęst. a co za tym idzie dokładności pomiaru

RURKI SPIĘTRZAJĄCE - jest to przyrząd do wyznaczania v przepływu płynu. Najprostsza rurką jest r. Pitota, której jeden zgięty koniec jest ustawiony równolegle do kierunku przepływu i zwrócony wylotem pod prąd; mierzy się nią p spiętrzenia (całkowite) w obszarze, w którym v przepływu lokalnie do 0; p statyczne musi być mierzone innym przyrządem. R. Prandtla składa się z 2 współosiowych rurek, z których jedna mierzy p_c spiętrzenia (całk), a druga, przez otworki umieszczone w ś bocznej, p_s statyczne. Z różnicy p_c - p_s = p_d wyznaczamy p_d

u = √2p_d/ ρ

Dokład. zależy od ustawienia głowicy rurki dokładnie równolegle do kierunku przepływu. Odchylenie o kąt 14⁰ powoduje błąd 1,5%. Ze wzgl. na niewielka d otworu pomiarowego istnieje niebezp. zatkania się rurki przy przepływie płynów zaniecz. Sa łatwe w bud, de- i montażu, przydatne do pomiaru u płynów w przewodach o dużych d. W p. spoż. przy pomiarze il. powietrza (suszenie, klimatyzacja, kotły), jak i spalin w kotle (ciągu)

DANAIDY w konstr. urządzeń wykorzyst. zależność miedzy strum. cieczy wypływającej przez określony otwór a p, pod którego działaniem następuje wypływ. Danaida jest zbiornikiem otwartym, o stałym przekroju poprzecznym, w którego dnie znajdują się otwory typu kryzy lub dyszy. Zaopatrzona jest w wodowskaz, umożliwiający pomiar wys. spiętrzenie h ponad dysza wypływową

V = α A √[2 g h] [m³/s]

A - przekrój otworu, h - wys. słupa nad otworem, α- wspł wypływu

Umożliwiają dokładny pomiar i nadają się do pomiaru przepływów ustalonych lub b. mało zmieniających się w czasie. Są powszechnie używ. w labor. i w przemyśle przy badaniach odbiorczych takich urządzeń, jak pompy.

P. ZBIORNIKOWE OTWARTE - najprost. przyrz. do pomiaru obj. cieczy, o pojemności od kilku do kilkunastu m³. Używane do spr. i skalowania innych przepływomierzy. Pomiar w tych p. polega na odmierzaniu określonych przez ważenie porcji cieczy w określonym czasie. Mogą być budowane jako 1- lub 2-zbiornikowe.

P. ELEKTROMAGNETYCZNE (INDUKCYJNE) W bud. wykorzyst. zależność między napięciem powstającym w przepływającym płynie a jego u liniową w p. magn.. Urządzenia do pomiaru przepływu cieczy w zamkniętych instalacjach rurociągowych. Ciecz płynąca przewodem znajduje się w stałym p. magn prostop. Do osi rury. W rurociągu wbud są elektrody w płaszczyźnie prostopadłej do p. magn. Rura czujnika wykonana z mat. niemagn. i odizolowana elektr. od cieczy i elektrod. Napięcie na elektrodach jest fcja śr u liniowej płynu. P. mierzy przepływ przewodzących prąd cieczy czystych, zaniecz, agres, i oboj chem, mieszanin i pulp. B dokładne +-1%, lepkość i gęst nie maja wpływu na wskazania., nie stwarzają oporów przepływającemu medium i nie maja żadnych części ruchomych.

ANEMOMETRY - przyrz. do pomiaru u ruchu płynów

• a. wirnikowe u mierzy się u obrotową wirnika z łopatkami (skrzydełkowe) lub półkulistymi czaszami (czaszowe)

• a. cieplne (termoanemometry), w których miarą u płynu jest spadek t np. drucika oporowego umieszczonego w strum płynu

• a. laserowe, w których światło wiązki laserowej po odbiciu od cząstek płynu zmienia częstotl. propor. do u płynu

• a. stosowane do pomiaru kierunku wiatru (wiatromierze)

• a. wyposażone w urządzenia rejestrujące (anemografy)

A. są delikatne i podatne na uszkodzenia mech. Zakres u powietrza dla a. skrzyd 0,2-10m/s, dla czaszowych 3-50m/s. A. sk. i cz. mogą działać na zasadzie wychyleń statycznych i wtedy miara u jest wlk kąta wychylenia wirnika przetrzymywanego sprężyną. do u chwilow.

Termoanemometry działają na zasadzie zmian oporności przewodnika wraz ze zmiana temp. Sondę pomiarową termometru stanowi drucik platyn, wolfr, lub nikl włączony w jedno z ramion mostka. Pod wpływem przepływającego płynu drucik platynowy jest chłodzony, co powoduje , że albo jego t ulega , albo w celu utrzymania stałej t musi prąd przepływający przez sondę. Gł. źródłem błędów są wahania t czynnika znajdującego się w przewodzie. Nadają się do punktowych pomiarów szybkozmiennych przepływów. Każdy czujnik wymaga wzorcowania.

LICZNIKI - przyrząd pomiarowy całkujący, wskazuje stopniowo wartości wlk. mierzonej gromadzącej się w określonym czasie np. wodomierz, gazomierz, licznik E el. Gazomierz (l. obj gazu) p. służący do pomiaru obj. przepływającego gazu Stosuje się g. komorowe (gł. miechowe), skrzydełkowe i zwężkowe.

RUCH - przy dost. małych u przepływ płynu przez przewód (rurociąg) jego ruch ma charakter uwarstwiony (laminarny). Utrzymuje się on aż do pewnej u krytycznej płynu, przy której wew. strum. zaczynają pojawiać się wiry. Początkowo, przy małych u wiry pojawiają się i zanikają. Dalszy wzrost u powoduje, że zawirowania strum. są nieustanne - r. burzliwy (turbulentny). Między tymi ruchami wyst. obszar przejściowy. Zakres u przy którym wyst. ten ruch zależy od np. szorstkości przewodu czy wyst. drgań wew. Na u, przy której pojawia się burzliwość, wpływ ma lepkość i gęst. płynu. Burzliwość pojawia się zawsze w częściach strum. najb. odległ. od ścianek, bo u płynu w tej części strum. jest najwięk. Ścianki wpływają hamująco na przepływ. Nawet przy dużej burzliwości wew. strum. istnieje warstwa przyścienna cieczy, w której jest przepływ laminarny. Charakter ruchu określa się bezwymiarową l. Re

Re = (u d ρ) / μ μ - [Pa s]

R. burz. Re > 10000, lam. Re < 2100

WZORY

1. Cechowanie zwężki Na post wskazań manometru podłączonego do zwężki

∆p = h g (ρ_c - ρ)

Δp - zmiana ciś na zwężce; h - wys. c.manom., g - przyśp. ziem., ρ_c - gęst c.manom (rtęć 13600), ρ - gęst cieczy krążącej w rurociągu (woda 1000)

M = ρ V

M - s.mas, V - s.obj ρ - gęst cieczy krążacej

u_śr = V/A

u_śr- śr u, V- s.obj, A - pole przekroju rurociągu πd²/4 (d- 0,025)

2. Porównanie wskazań rotametru i licznika do gazu

V_G = (V_k - V_p) / τ

V_G - s.obj. powietrza przepływającego przez gazomierz, Vk i Vp - koń i pocz stan gaz., τ - czas trwania przepływu

δ = [(V_G - V_R) / V_R ] 100%

V_R - s.obj pow. na rotametrze

3. Badanie przepływu strumienia pow. za pomocą rurek spiętrzających

p_s - p statyczne z u-r podłączonej do 1-r.Prandtla, 2-r.Pitota

p_d - p dynamiczne z manometru z r. pochyłą podłączonego do 1-r.Pr,2-r.Pi

-p_b = p_s + p_{barometryczne}

p_b - bezwzgl.p statyczne

ρ_{p =} p_b / RT

R - 287,04 [J/kgK]

u_max = √2p_d / ρ

1mmH2O = 9,80665 Pa

1mmHg = 133,3224 pa

WENTYLATORY maszyny robocze służące do transportu i sprężania powietrza lub innych gazów przy ciśn całk do 30kPa; przetwarz E mech, przekazaną im przez wał silnika napędowego, na E ciś i E kinet powietrza; E którą went przekazuje przepływającemu przez niego gazowi odniesiona do 1m³ rozpatrywanego gazu, jest wielkością równoznaczną z ciś całkowitym wytwarz przez wentylator; stosowane w małych i dużych zakładach p. spoż; instalacje wentylacyjno-klimatyzacyjne przech owoców i warzyw; magazynów pomieszczeń produkcyjnych lub biurowych; To także masz wirnikowa, kt otrzymuje E mech za pomocą 1 lub kilku wirników zaopatrzonych w łopatki użytkuje ją do utrzymania ciągłego przepływu czynnika, przy czym wartość przekazywanej pracy na jednostkę masy jest < lub = 25kJ/kg Went dzielimy wg wielkości pracy właśćiwej lub przyrostu ciśnienia:

• niskoprężne, praca właściwa (pr na jednostkę masy) < 0,6kJ/kg

• średnioprężne kt praca właść jest < 3 kJ/kg, >0,6kJ/kg

• wysokoprężne praca właść > 3 kJ/kg

Podział wg warunków pracy:

• ogólnego przeznaczenia

• specjalnego przeznaczenia

• do gazów gorących

• do gazów wilgotnych

• gazoszczelne

• transportowe

• odporne na osadzanie się zaniecz.

• odporne na ścieranie

• odporne na korozję

• iskrobezpieczne

• przeciwwybuchowe

Podział wg drogi przepływu czynnika:

• promieniowe

• osiowe

• osiowo-promieniowe

• poprzeczne;

ZASADA DZIAŁANIA: w went przetłaczanie i przyrost ciś czynnika nast dzięki E dost wirnikowi przez silnik napędowy, najczęściej elektr asynchroniczny 3fazowy; w wyniku ruchu obrot. wirnika porcje gazu znajd się w obrębie kanałów między łopatkowych pod wpływem sił wywołanych przez obracający się wirnik z łopatkami przemieszczają się w kierunku promieniowym (went promieniowy) lub osiowym (went osiowe); w przestrzeni między łopatkowej wytwarzane jest podciś, w wyniku kt przez wlot napływają nowe porcje gazu; podczas przepływu przez obracający się wirnik łopatkowy zwiększa się E kinet i ciś stat czynnika gazowego;

a) W. PROMIENIOWY (odśrodkowy) wirnik, spiralna obudowa i ułożyskowanie wirnika, podstawa; czynnik przepływu w kier promien od osi wirnika i dlatego zazwyczaj uzyskuje wyższe ciś całk niż w went osiowych; ukształtowanie łopatek wpływa na wielkość i wydajność went;

b) W. OSIOWY: w wykonaniu rurowym (kanałowym) składa się z obudowy, kierownic i wirnika osadzonego na wale silnika napędowego - najczęściej elektr; kier przepływu jest równoleg do osi wirnika, co powoduje, że ciś całk jest zazwyczaj niższe niż dla went promien, a wydajność może być większa

WIELK. CHARAKT. PRACĘ WENT:

Wydajność objętościowa (strumień) Q_v [m³/s] obj czynnika przepływającego w jedn czasu w płaszczyźnie wlotu względnie wylotu went

Wydajność masowa (strumień) Q_m [kg/s] masa czynnika przepływ w jedn czasu w płaszczyźnie wlotu względnie wylotu went; wyd masową można wyznaczyć też jako iloczyn wydajności objęt (Q_v) i śred gęstości transport czynnika Q_m = Q_v ρ

Ciśnienie całkowite went (spiętrzenie) ∆p_c [Pa=N/m²] określa się jako różnicę całkowitych ciś absolutnych zmierzonych na wlocie (P_cS) i wylocie (P_cT) went ∆p_c=P_cT -P_cS

Jednostkowa praca przekazana do czynnika ∆l_u [J/kg] jest to użyteczny przyrost E 1kg masy gazu przepływającego między płaszczyzną wlotu i wylotu; w wybranych sytuacjach zamiast ciś całk (∆p_c) można wykorzystać termin jednostkowej pracy przekazanej do czynnika (∆l_u)

Stopnień sprężania (sprężem) (r) iloraz ciś statycznego bezwzgl (P_sT) w płaszczyźnie wylotu wentylatora do ciś statycz bezwzgl w płaszczyźnie wlotu went (P_sS) r= P_sT / P_sS

Wartość sprężu jest podstawą do podziału przenośników gazu na:

- wentylatory r<1,3

- dmuchawy 1,1<r<3

- sprężarki r>2

Moc użyteczna całkowita wentylatora (N_u) to iloczyn strumienia obj (Q_v), ciś całk (∆p_c) PC wspł ściśliwości gazu (f-istotny w przypadku went wysokościś w pozostałych f=1) N_u = Q_v ∆p_c f

PARAMETRY ELEKTRYCZNE

Stałą laboratoryjnego przyrządu wskazówkowego nazywamy iloraz wybranego za pomocą przełącznika zakresu (prądowego i/lub napięciowego) do max liczby działek [1.dz.] widocznej na jego skali np.:

1. stała watomierza = zakres prądowy przyrządu * zakres napięciowy przyrządu / max liczbę działek)

2. stała amperomierza = zakres prądowy przyrządu/max liczba działek

3. stała woltomierza = zakres napięciowy przyrządu/max liczba działek;

Trójkąt mocy graf zależność między:

• mocą pozorną (S) [VA-woltoamper] S=√3UI

• mocą czynną (P) wykonuje pracę użyt. [W-wat] P=√3Uicosφ P=3P_w

• mocą bierną (Q) nie wykonuje pracy użyt ale wytwarza zmienne pole elektr.[var] Q=√3Uisinφ Q=√3 P_w

Między bokami trójkąta reprezent. moc czynną P i pozorną S zawarty jest kąt przesunięcia fazowego (φ) kt potwierdza charakter obciążenia wywołanego przez odbiornik S²=P²+Q²

Skuteczne natężenie prądu (I) [A]

Napięcie fazowe sieci (U_f lub N) [V]

Napięcie międzyfazowe (U) [V] U=√3U_f

Współczynnik mocy (cosφ) jest ważnym wskaźnikiem prawidłowego wykorzyst E elektr przez zainstalowanie urządzenia i wyraża go iloraz mocy czynnej do pozornej cosφ=P/S

Moc na wale wentylatora (N_w) jest mocą przekazywaną na wał wentylatora przez silnik napędowy i wyznacza się ją jako iloczyn mocy silnika elektrycz napędzającego wentylator (N_el) i sprawności elektr silnika (η_el) N_w=N_el*η_el

Sprawność ogólna (całkowita) (η) iloraz mocy wykorzyst do mocy dostarcz do urządzenia. Dla maszyn przepływ. to iloraz mocy użytecznej (N_u) do mocy na wale (N_w) η=N_u/N_w

Sprawność objętościowa charakt straty powstające na skutek przedostawania się gazu ze strony tłoczonej na ssącą przez szczeliny istniejące między korpusem i wirnikiem wentylatora

Sprawność hydrauliczna uwzgl straty E powstające przy przepływie gazu przez wirnik, wywołane uderzeniem strumienia o łopatki oraz straty w kanałach międzyłopatkowych i w dyfuzorze Sprawność mechaniczna odnosi się do strat mocy spowodowanych tarciem wału w łożyskach, przekładni oraz tarciem zawn pow tarcz wirnika o przetłaczany gaz

CHARAKT. WENT. nazywa się graf przedst zależności między wydajnością obj wentylatora (Q_v) a ciśn całk (∆p_c), mocą użyt (N_u), sprawnością całk (η) punkt pracy wentylatora określa się w miejscu przecięcia charakt ciś całk wentylatora z charakt sieci przewodów (prezentowaną jako powstałe opory podłączonych przewodów). Znajomość charakter went jest konieczna do właściwej jego eksploatacji i otrzymuje się ją na drodze pomiarów;

Ze wzgl na sposób opracowania rozróżnia się charakterystyki:

• indywidualne przy stałej prędk kąt

• przy zmiennej prędkości kątowej

• bezwymiarowe;

Najcz charakterystykę went wykreśla się względem wydajności went przy określonej prędkości obrotowej wirnika i określonej gęstości czynnika gazowego przetłaczanego w instalacji; Zdecydowany wpływ na char wywiera kształt łopatek wentylatora;

REGULACJA WENTYLATORÓW: wydajność wentylatora zmieniana jest przez:

1. Dławienie polegające na oporów wentylatora poprzez wprowadzanie zasuw lub klap obrot do przewodu tłoczonego lub ssącego (regulacja prosta ale nieekonomiczna)

2. Regulacja pręd obrot, która może nastąpić w sposób skokowy; wymagane jest zastos silnika wielobiegunowego lub przekładni prasowych; (ekonomiczny sposób ale dość głośna praca went)

3. Regulacja za pomocą nastawialnych łopatek kierownicy wstępnej; w zależności od potrzeb modyfikuje się składową obwodową pręd dopływu gazu do krawędzi wlotowej,

4. Regulacja przez dobór wirnika zakładającą zmianę liczby i kąta ustawienia łopatek wirnika; wraz ze liczby łopatek spręż wentylatora ; zwiększanie kąta ustawienia łopatek względem położenia nominalnego umożliwia zwiększanie wydajności;

Cecha regulacji jest jej zakres (Z_r) iloraz różnicy max wydajności obj (Q_{v max}) i wydajności obj min (Q_{v min}) do wydajności max, wyrażony w %: Z_r=100%(Q_{v max}-Q_{v min})/Q_{v max}

WARIANTY PODŁĄCZEŃ WENT:

1. W przypadku współpracy 2 went charakter zbiorczą otrzymuje się przez geometryczne sumowanie stosowanych charakterystyk składowych

2. W szeregowej pracy went charakt aerodynam ukł uzyskuje się przez sumowanie rzędnych char aerodynam poszczeg wentylat dla danego strumienia objętości gazu

3. Przy połączeniu równoległym went charakter aerodnamiczną ukł uzyskuje się, sumując odcięte każdego z wentylatorów dla danego ciś całkowitego; poł równoległe stosujemy, gdy chcemy uzyskać większa wydajność powstałego ukł;

KONSERWACJA polega na przeprowadzaniu okresowej kontroli went i jego osprzętu oraz na usuwaniu okresowych usterek; kontroli podlega zastosowany osprzęt elektr, poł kołnierzowe, kanały powiet wentylatora i jego osprzęt; podczas sterowania ręcznego obsługa wentylatora w zasadzie polega na włączaniu i wyłączaniu silników, a przy went specjalnych i dużych jednostkach - do ustawienia mechanizmów regulujących wydajność went lub zmianę obrotów wirnika; przy sterowaniu ałtoamtycznym należy kierować się odpow instrukcją dla konkretnego typu ukł automatyki sterującej rozpatrywanym obiektem Podstawowe źródła eksploatacji:

• zakres temp środowiska

• wilgoci

• dopuszczalność obecności płynów lub wybranych subst chem w przetłacznym czynniku

TERMODYNAMIKA

Układem ściśle określ obiekt badań oddzielony od otoczenia (miejsca, z kt dokonujemy obserwacji) za pomocą rzeczywist lub myślowo wyodrębnionych osłon; otwarty gdy możliwy jest przepływ materii przez granicę między ukł a jego otoczeniem zamknięty niemożliwy jest przepływ materii przez granicę między ukł a jego otoczeniem; izolowany u. zamknięty, nie ma ani mech, ani term kontaktu z otoczeniem;

Parametry stanu wart. makroskop za pomocą kt opisujemy stan termodynami; intensywne temp, ciś, objętość właściwa; takie kt wartość nie zal od wielkości ukł i nie zmieniają one swej wartości po podzieleniu ukł jednorodnego na części ekstensywne objęt, E; zależność od wlk ukł i podlegają prawu sumowania (par ekstensywny dotyczący całości ukł jest sumą param ekstensywnych poszczeg części ukł) niezależne ich znajomość wystarcza do wyznaczenia wszystkich innych parametrów stanu

Funkcje stanu parametry stanu nie należące do param niezależnych;

Stan równowagi termodyn gdy parametry stanu ukł nie ulegają zmianom, o ile nie występują oddziaływania zewn Przemiana termodyn przejście ukł przez kolejne stany równowagi; odwracalna możliwe jest przywrócenie stanu początkowego ukł, i jego otoczenia nieodwracalna niemożliwe jest przywrócenie stanu początkowego ukł, i jego otoczenia (przemiany ze ↓tem, ↓ciś)

E wew. ukł (U) jest składnikiem jego E całkowitej (E_u) E_u=E_k+E_p+U E_k - E kinet ukł; E_p - E potenc ukł Stanowi sumę E oddziaływań miedzycząstecz i E ich ruchu cieplnego

Entalpia (I) jest f-cją stanu wprowadz przez Gibbsa I=UpV [Vcałk objęt ukł; pbezwzgl ciś statyczne]; entalpia jest sumą E wewn i pracy przetłaczania wykonanej przeciwko ciś (p)

I zasada termodynamiki ciepło (Q) doprowadzone do układu w dowolnym procesie powoduje zmianę E wew (ΔU) i wykonanej pracy (L) Q=ΔU+L; entalpii nie można zmierzyć bezpośredjedynie przez metody wyznaczaniaróżnic entalpii, czyli ciepła;

Entropia (S) miara molekularnego nieuporządkowanie ukł; zmiana entropii ukł termodynam=il ciepła (Q) dostarczonego lub odprowadzonego z ukł podczas przemiany odwracalnej podzielonej prze temp ukł (T) ΔS=ΔQ/T

Topnienie przejście ze stanu lodu do stanu wody ciekłej; wym doprowadz ciepła po ogrzaniu cząst lodu poruszają się szybciej i niszczą jego sztywną strukturę, kt przeistacza się w fazę gazową (parę wodną) proces ten to parowanie; krzepnięcie (zamarzanie) proces odwrotny do parowania; skraplanie (kondensacja) proces odwrotny do parowania; są to przemiany fazowe I-ego rodzaju, zach w stałej temp i polegające na zmianie stanu skupienia podczas kt gęstość oraz termodynam funkcje stanu tzn. E_wew, entalpia, entropia, zmieniają się w sposób skokowy; przejściu subst z 1 stanu skupienia w 2 towarzyszą zmiany char ułożenia cząsteczek; stan skupienia zależy od war zewn, czyli ciś i temp;

Punkt potrójny (P) punkt w kt przecinają się krzywe równowagi; punkt ten odpow wart ciś i temp dla przypadku współistnienia wody w 3 fazach; paramet punktu wynoszą: temp 273,16K (0,01ºC), ciś 610,47Pa

Krzywa parowania jest ograniczona od dołu prez punkt potrójny, a od góry przez punkt krytyczny (K) w punkcie tym gęst pary wodnej = gęst wody i zanika granica rozdziału obu faz; powyżej temp krytycznej woda w fazie ciekłej nie istnieje; param punktu krytycznego: wunoszą: temp 647,27K (374,12ºC) ciś 22,112 MPa

Proces parowania wody to pr izobaryczny (ciś=const); stanem początk jest woda w fazie ciekłej o temp t_a i objęt v_a; doprowadz ciepła pow ↑temp wody i przyrost objęt właść; woda paruje, a para znajd się w kontakcie z nią nosi nazwę pary nienasyconej; po doprowadzeniu do wody dostat il ciepła woda doch do stanu wrzenia, a para będąca z nią w równowadze staje się parą nasyconą; w temp nasycenia t_n pojawiają się w cieczy pierwsze pęcherzyki pary stan ten to punkt pęcherzyków; ciepło pobrane przez wodę, przy ogrzew od temp t_a do temp nasycenia t_n określa różnica entalpii q=i'-i_a, gdzie i_a ozn entalpię wody w temp t_a; dalsze doprowadz ciepła nie powod zmiany temp czynnika, następuje zaś ↑il fazy gazowej - proces wrzenia, czyli izotermicznego wytwarz pary wodnej;

Para nasycona para będąca w równowadze termodynamicznej z cieczą wrzącą; para nasyc sucha o tej samej temp co wrząca ciecz powst po całkowitym odparowaniu cieczy punkt rosy punkt w kt zanikają ostatnie krople cieczy; para nasycona wilgotna (mokra) miesz pary nasyconej suchej i wrzącej cieczy o tym samym ciś i temp, czyli obszar między punktem pęcherzyków pęcherzyków punktem rosy;

stopień suchości pary(x), kt określa udział masowy pary nasyconej suchej w parze wilgotnej (całej masie czynnika): x=m”/m_p [m”-masa pay nas suchej; m_p -masa pary wilgot (całk masa pary)]

ciepło parowania (r) il ciepła pobrana przez 1kg czynnika podczas przejścia od stanu wody wrzącej (punkt pęcherzyków) do stanu pary nasyconej suchej (punkt rosy) r=i”-i' [kJ/kg]

PRZEMIANY TERMODYNAM.

Praca zewnętrzna

l₁₂ = p (v₂-v₁)

q₁₂ = Δu + l = u₂ -u₁ + l₁₂

Związana ze zmianą obj, można ją przedst na wykr p-v. Praca jest = polu pod krzywą przemiany. Wykonana praca zew zależy od drogi przemiany a nie tylko od stanu począt i końc. Praca ta stanowi pracę jaka można otrzymać z ukł (przez ukł) lub jaką należy do niego doprowadzić (nad ukł), w przypadku gdy ukł zamknięty zmienił swoją obj. Z 1 mat postać I zas termodyn wynika iż doprow. Do czynnika ciepło powoduje zmiane jego E wew oraz wykonanie pracy zew

Praca techniczna

l_{t 12} = v (p₂-p₁)

q₁₂ = Δi + l_t = i₂ -i₁ + l_{t 12}

Związana ze zmianą ciśnienia, jest sumą prac przemian występujących w maszynie przepływowej. Na wykr p-v praca = polu zawarte pomiędzy drogą przemiany a osią ciśnienia p. Z 2 mat. postaci I zas termodyn wynika że ciepło doprow. Do czynnika powoduje przyrost entalpii oraz wykonanie lt

P. IZOCHORYCZNA (v =const)

Oziębianie lub ogrzewanie pary zamknietej w zbiorniku przy

m=const v=const

l=0 l_t=-v(p₂-p₁)

q=u₂-u₁

Jeżeli obj właściwa pary jest większa od obj właściwej pary w pkt krytycznym (v>v_k) to początkowo stopień suchości a następnie mamy przegrzanie pary. Jeżeli v<v_k to stopień suchości

P. IZOBARYCZNA (p=const)

Wytw. pary wodnej w kotłach

l_t=0 l=p(v₂-v₁)

q=i₂-i₁

P. IZOTERMICZNA (t=const)

W obszarze pary nasyconej wilgotnej jest p. izobaryczną. W obszarze tym p=const, a w o. pary przegrzanej . Podczas izotermicznego sprężania pary p w o. pary przegrzanej

P. ADIABATYCZNA (q=0, s=const)

Bez wymiany ciepła z otoczeniem. P. odwracalna jest p. izentropową.

l=u₂-u₁

l_t=i₁-i₂

Przy izentropowym rozpręż. pary nasyc wilgotnej stopień jej suchości może się (s<s_k) lub (s>s_k)

P. adiabatyczna nieodwracalna ma miejsce w turbinach parowych lub tłokowych maszyn. par. Jest to p.bez wymiany ciepła z otoczeniem, podczas której następuje wzrost entropii (s₁<s₂)

P. DŁAWIENIOWA (i=const)

Proce dław. Polega na obniżeniu p bez wykonania pracy poprzez stworzenie wielkich oporów przepływu pary. Proces adiabatyczny, przy stałej enatlpii. Towarzyszy mu obj właść, temp i stopnia suchości pary. Typowy proces nieodwracalny przebiegający w kier entropii. W procesie dław. Adiabat-izentalpowego q=0 i l_t=0. Wykorzystyw do p pary kotłowej, aby otrzymać pare o zadanej temp, a także w tzw. Kalorymetrze dławiącym, służącym do pomiaru stopnia suchości pary nasyconej wilg.

WZORY - TERMODYNAMIKA

Manometr - nadciśnienie p_n = p_a-p_b

Wakuometr - podciśn p_p= p_b-p_a

p_b-barom (atmosf)

v = v'+ x (v”-v') v'=0,001[m³/kg]

s = s'+ x (s“-s') [

i = i' + x (i”-i') i'=ct=4,19*t (⁰C,K)

i” s” v” - z wykresu dla x=1

x = v-v'/v“-v'

t₁=0i₁=0

q_r= i₂-i₁ = i₂

q_r = cΔt= c(t₂-t₁)=ct₂

i₂= ct₂

błąd z wykresu = xv”

l_{t 12} = v (p₂-p₁) l₁₂ = p (v₂-v₁)

q₁₂ = i₂ -i₁ + l_{t 12} q₁₂ = u₂ -u₁ + l₁₂

Δs=s₂-s₁=Q/T T-kelwiny

Q=m Δs T

Jednostki

v[m³/kg]; i[kJ/kg]; l[kJ/kg]; s[kJ/kgK]

---