М ИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
Архитектурно-строительный институт

(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр¹ Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
(код и наименование направления подготовки, специальности)

Промышленное и гражданское строительство

(направленность (профиль) / специализация)


Практическое задание №_2__
по учебному курсу «Механика жидкости и газа»

(наименование учебного курса)
Вариант _10_

Студент
	(И.О. Фамилия)
Группа
Преподаватель
	(И.О. Фамилия)

Тольятти 2023

Задача 2

Определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной вставкой

Исходные данные

Каналы 1, 6

1) цилиндрический канал;

6) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 12 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;

Давление окружающей среды канал 1 - Р^* = 764 мм.рт.ст, канал 6 – 750,5 мм.рт.ст

температура окружающей среды канал 1 - Т^*

---

= 296,0 К, канал 6 - Т^* = 296,5 К



Рисунок 1 – Схема экспериментальной установки для стационарных продувок



Рисунок 2 – Канал с конфузорно-диффузорной вставкой

Произвести обработку экспериментальных данных, определим расход воздуха через два канала, и определим, на сколько отличается расход воздуха через один канал по отношению к расходу через другой канал, построим график зависимости расхода воздуха от перепада давлений.

Решение:

Для определения расхода воздуха G (кг/с) применим формулу:



где – это плотность воздуха в критическом сечении измеряемого сопла, кг/м³;

- – это скорость воздуха в критическом сечении сопла, м/с;

- f – площадь критического сечения сопла, м².

Для вычисления расхода воздуха необходимо вычислить площадь критического сечения:



где d = 0,012 м – диаметр сопла в критическом сечении, м:



Находим плотность и скорость воздуха через газодинамические функции.

1. 
   Определим приведенное давление по формуле:
   

где р – измеренное давление в критическом состоянии сопла (по ртутному манометру), мм рт.ст;

давление окружающей среды, замеренное по барометру, мм рт.ст.



По формуле:



из которой следует:

---

(исходные данные)

Данные вычислений и результаты расчетов сведем в таблицу 1

2. 
   Определяем температуру воздуха в критическом сечении мерного сопла Т, К:
   

где - температура окружающей среды, К;

k =1,4 показатель адиабаты для воздуха.



Рассчитаем температуру воздуха, данные сведем в таблицу 1.

3. 
   Определяем число Маха М по формуле:
   

Результаты вычислений сведем в таблицу 1.

4. 
   Определяем скорость звука а, м/с, по формуле:
   

где R = 287 Дж/кг·К – газовая постоянная для воздуха.

м/с

Все значения сведем также в таблицу 1.

5. 
   Определяем скорость воздуха в критическом сечении w, м/с по формуле:
   

м/с

6. 
   Из уравнения состояния находим плотность окружающей среды , кг/м³, по формуле:
   

7. 
   Определяем плотность воздуха в критическом сечении кг/м³, по формуле:
   

кг/м³

Результаты вычислений заносим в таблицу 1

8. 
   Определяем массовый расход воздуха G, кг/с, по формуле:
   
   

кг/с

Таблица 1 – Результаты расчетов

3		0,94	0,92	0,9	0,88	0,86	0,84	0,82	0,8	0,78	0,75	0,7
		94	125	151	158	160	160	160	160	160	160	160
		0,754	0,673	0,605	0,586	0,581	0,581	0,581	0,581	0,581	0,581	0,581
	Т	223,16	199,14	178,99	173,57	172,02	172,02	172,02	172,02	172,02	172,02	172,02
	М	1,277	1,559	1,808	1,878	1,898	1,898	1,898	1,898	1,898	1,898	1,898
	а	299,44	282,87	268,18	264,08	262,90	262,90	262,90	262,90	262,90	262,90	262,90
	w	382,53	441,12	484,83	495,94	499,07	499,07	499,07	499,07	499,07	499,07	499,07
		1,054	0,543	0,315	0,272	0,261	0,261	0,261	0,261	0,261	0,261	0,261
	G	0,0456	0,0271	0,0173	0,0152	0,0147	0,0147	0,0147	0,0147	0,0147	0,0147	0,0147
4		0,94	0,92	0,9	0,88	0,86	0,84	0,82	0,8	0,78	0,75	0,7
		38	53	67	81	96	113	130	147	164	187	200
		0,899	0,859	0,821	0,784	0,744	0,699	0,654	0,608	0,563	0,502	0,467
	Т	266,47	254,62	243,56	232,50	220,65	207,21	193,78	180,35	166,92	148,74	138,47
	М	0,751	0,907	1,042	1,173	1,311	1,468	1,628	1,794	1,970	2,229	2,389
	а	327,21	319,86	312,83	305,64	297,75	288,55	279,04	269,19	258,97	244,47	235,88
	w	245,60	290,05	326,12	358,58	390,37	423,53	454,27	483,06	510,23	544,83	563,45
		3,803	2,592	1,847	1,335	0,953	0,658	0,456	0,318	0,221	0,134	0,100
	G	0,1056	0,0850	0,0681	0,0541	0,0421	0,0315	0,0234	0,0173	0,0127	0,0082	0,0064

---

9. 
   По полученным значениям расхода воздуха строим график зависимости через каналы 1,6.
   

Рисунок 3 – Зависимость расхода воздуха
Выводы – при увеличении изменения давления для каналов 1 и 6 расход увеличивается.

Для канала 1 расход резко увеличивается начиная с изменения давления 0,89 мм.рт. ст, для канала 6 начиная с 0,75 мм.рт.ст.

Для канала 6 градиент увеличения расхода значительно выше чем для канала 1 при тех же значениях изменения давления.

---

Смотрите также файлы

• Для транспорта разгазированной нефти с Хорлорского до.docx

• Она выступает в роли.docx

• Оказание юридической помощи населеню.docx

• Практическая работа 1 Расчет основных параметров стрелочных переводов.docx

• Методические указания к практическому занятию по курсу Безопасность жизнедеятельности для студентов всех форм обучения всех специальностей.doc