AGH Kraków	Laboratorium wentylacji i pożarów	Rok: IV Grupa: 1/1
Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii	Temat ćwiczenia: Zdejmowanie charakterystyki wentylatora	Data wykonywania: 18 grudzień 2011
Kierunek: Górnictwo i Geologia	Zespół w składzie: Łukasz Sowa Kamil Kowalczyk

1. Wstęp teoretyczny

Wentylatory są to maszyny służące do wytwarzania przepływu powietrza pod wpływem spiętrzeń (depresji) nie przekraczających 10,000 [N/m²].

Z uwagi na wielkość wytwarzanego ciśnienia, wentylatory dzieli się na:

- wentylatory niskiego ciśnienia, które nie przekracza 1000 [N/m²]

- wentylatory średniego ciśnienia, w zakresie ciśnień od 1000 do 3000 [N/m²]

- wentylatory wysokiego ciśnienia, w zakresie ciśnień od 3000 do 10000 [N/m²]

Charakterystyka wentylatora wyraża zależność między spiętrzeniem całkowitym, mocą oraz sprawnością a wydajnością wentylatora, przy czym zwykle jako wydajność przyjmuje się objętościowe natężenie przepływu powietrza o gęstości 1,2kg/m3 przepływającego przez płaszczyznę wlotu lub wylotu wentylatora.

Zadaniem wentylatora jest przekazywanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie oporów ruchu w przewodzie 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 - przewietrzanie ssące
- przez doprowadzanie powietrza do sieci znajdującej się po stronie tłoczącej wentylatora - przewietrzanie tłoczące
- przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tłoczenie do kolejnego elementu - przewietrzanie ssąco-tłoczące

Przy każdym położeniu zasuwy wyznacza się:
- spiętrzenie statyczne i całkowite
- średnie prędkości przepływu powietrza u wylotu dyfuzora za pomocą anemometru
- temperaturę powietrza za pomocą termometru suchego i termometru wilgotnego
- ciśnienia powietrza za pomocą baroluksu
- moc elektryczną
- liczbę obrotów wirnika wentylatora

Zdejmowanie charakterystyki wykonuje się przy stałej liczbie obrotów wirnika wentylatora.

Napięcie zasilające wynosi 50V.

Cel ćwiczenia:

- wykonanie charakterystyk pojedynczych wentylatorów 1 i 2

- wykonanie charakterystyk wentylatorów przy współpracy szeregowej i równoległej

2. Wzory

1. 
   

2. 
   

3. 
   

4. 
   

5. 
   

6. 
   

7. 
   

3. Obliczenia

Temperatura sucha, t_s = 21,2°C
Temperatura wilgotna, t_w = 16,6°C
Ciśnienie powietrza, p = 962,96 hPa

Obliczenie gęstości powietrza

P_w = P_wn(P,tw) - A_w*P*(t_s-t_w)
A_w = 0,000678(1+0,00115*16,6)= 6,91*10^-4

Zestawienie wyników pomiarów i obliczonych wielkości
do wykonania charakterystyki wentylatorów

Lp.	Wielkości zmierzone					Wielkości Obliczone
		U2 Δpst			vrz	N	Q	vs	Δpd	Δpc	Nu	η
		mm H2O	Pa		m/s	W	m^3/s	m/s	Pa	Pa	W	%
Wzór		(1)		(-)	(-)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)
Wentylator 1
1	360	3531,6		0,36	137	0,0000801	0,60	0,07	3531,52	0,28	0,2
2	340	3335,4		0,9	140	0,0002004	1,50	0,47	3334,93	0,66	0,4
3	320	3139,2		0,98	138	0,0002182	1,64	0,56	3138,64	0,68	0,5
4	300	2943		1,03	140	0,0002294	1,72	0,62	2942,40	0,67	0,5
5	280	2746,8		1,06	140	0,0002361	1,77	0,66	2746,14	0,65	0,5
6	260	2550,6		1,11	142	0,0002472	1,85	0,72	2549,88	0,63	0,4
Wentylator 2
1	270	2648,7	0,75		26	0,0001670	1,25	0,33	2648,37	0,44	1,70
2	250	2452,5	0,91		120	0,0002027	1,52	0,48	2452,02	0,50	0,41
3	230	2256,3	1,05		120	0,0002338	1,75	0,64	2255,66	0,53	0,44
4	210	2060,1	1,08		122	0,0002405	1,80	0,68	2059,42	0,50	0,41
5	190	1863,9	1,17		122	0,0002606	1,95	0,80	1863,10	0,49	0,40
6	170	1667,7	1,19		123	0,0002650	1,99	0,83	1666,87	0,44	0,36
Połączenie szeregowe
1	380	3727,8	1,57		254	0,0003496	2,62	1,44	3726,36	1,30	0,51
2	360	3531,6	1,44		255	0,0003207	2,40	1,21	3530,39	1,13	0,44
3	340	3335,4	1,6		257	0,0003563	2,67	1,50	3333,90	1,19	0,46
4	320	3139,2	1,42		258	0,0003162	2,37	1,18	3138,02	0,99	0,38
5	300	2943	1,48		260	0,0003296	2,47	1,28	2941,72	0,97	0,37
6	280	2746,8	1,75		262	0,0003897	2,92	1,79	2745,01	1,07	0,41
Połączenie równoległe
1	280	2746,8	1,56		241	0,0003474	2,61	1,42	2745,38	0,95	0,40
2	260	2550,6	1,9		246	0,0004231	3,17	2,11	2548,49	1,08	0,44
3	240	2354,4	2,08		247	0,0004632	3,47	2,53	2351,87	1,09	0,44
4	220	2158,2	2,07		247	0,0004610	3,46	2,51	2155,69	0,99	0,40
5	200	1962	2,21		248	0,0004922	3,69	2,86	1959,14	0,96	0,39
6	180	1765,8	2,48		250	0,0005523	4,14	3,60	1762,20	0,97	0,39

Wentylator 1

Wentylator 2

Praca szeregowa

Praca równoległa

5. Wnioski

Po dokonaniu pomiarów i obliczeń można zauważyć, że wraz ze wzrostem wydatku maleje sprawność oraz spiętrzenie całkowite. Wzrasta natomiast ciśnienie dynamiczne. Przy równym poziomie obrotów, wzroście wydatku, moc pobierana przez wentylatory rośnie.