Файл: Техническое учебное заведение россии санктпетербургский горный университет Кафедра теплотехники и теплоэнергетики Допущены.docx

2. Часть 2. Исследование характеристики резкого сужения трубопровода

1. 
   Включить тумблер питания системы управления. Выждать время (ориентировочно 30 с) для выхода измерительных датчиков (поз. 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, рис.1.1.2) в требуемый режим работы,
   
2. 
   Закрыть кран поз.23, рис.1,1.2. Редукционным клапаном 24, рис.1.1.2. полностью снизить давление на выходе, вращая регулировочную головку против часовой стрелки до упора. Включите компрессор подачи воздуха в ресивер тумблером 3, рис.1.1.2. Дождаться пока давление в ресивере поднимется до 5 бар по датчику 15, рис.1.1.2, после этого произойдет автоматическое отключение компрессора.
   
3. 
   Собрать схему: к штуцеру 26, рис.1.1.2, подключить трубопровод 5, рис.1.1.1, рис.2.8.1. через правый торцевой штуцер 13 на трубопроводе. Штуцер 8 подключить к датчику 22 и через тройник соединить его с входом датчика 6 также обозначенному «+». Второй вход датчика 6, обозначенного знаком « — » подключить к штуцеру 6 (рис.2.8.1} и через тройник соединить его с входом «+» датчика 7 (рис.1.1.2).
   
4. 
   Открыть кран 23, Редукционным клапаном 24 плавно вращая регулировочную головку по часовой стрелке установить значение расхода Q через трубопровод в соответствии с данными таблицы 2.7.2. Контролировать величину расхода по датчику 25, рис.1.1.2.
   
5. 
   Записать в таблицу 2.8.2 значение давления перед резким сужением потока р 1, за ним р„q и перепад давления на сужении, ∆ρ_ст1,2.
   
6. 
   Повторить эксперименты для всех значений расхода„указанных в таблице 2.8.1.
   
7. 
   В случае падения давления в ресивере и включении компрессора, необходимо закрыть кран 23 на время заполнения ресивера сжатым воздухом. После остановки компрессора продолжить эксперименты.
   
8. 
   Рассчитать значения всех параметров, указанных в таблице. Диаметры трубопроводов: d_ТР1=9 мм, d_ТР1=3 мм.
   
9. 
   Постройте графики следующих зависимостей при допущении о изотермическом процессе и адиабатическом:
   

• 
  величина потерь давления на диафрагме в функции величины расхода через нее;
  
• 
  коэффициента сопротивления в функции числа Рейнольдса.
  

---

ВНИМАНИЕ: Датчики работают в системе избыточного давления. Газовые законы и прочие расчетные зависимости приводятся для значений авлений по абсолютной шкале давлений.

Расчетные зависимости:

В отличие от диафрагмы потери давления на резком сужении определяются как

разность полных давлений в сечениях перед и за сужением:
^∆p1,2 ^{= p}ст.1 ^{+ p}дин.1 ^{− p}ст.2 ^{− p}дин.1.

Динамическое давление для каждого сечения необходимо рассчитывать следующим образом:



дин.???? ^????????
_????2

p = ???? +

2

---

= ζ·ρ·¹

2

Номер опыта	1	2	3	4	5
Расход по расходомеру, Q, л/мин	10	20	30	40	50
Статистическое давление перед сужением, pст.1 , Па
Статистическое давление за сужением, pст.2 , Па
Плотность струи в широком сечении, ρ1, кг/м3
Плотность струи в узком сечении, ρ2, кг/м3
Потери давления на диафрагме, ∆p1,2 , Па
Средняя скорость потока в широком сечении м/с: ν1
Средняя скорость потока вь узком сечении м/с: ν2
Динамическое давление перед сужением, pдин.1 , Па
Динамическое давление за диафрагмой, pдин.2 , Па
Значение числа Рейнольдса в узком сечении
Значение коэффициента сопротивления ζ

---

3. Часть 3. Исследование характеристики резкого расширения трубопровода

1. 
   Включить тумблер питания системы управления. Выждать время (ориентировочно 30 с) для выхода измерительных датчиков (поз. 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, рис.1.2) в требуемый режим работы.
   
2. 
   Закрыть кран поз.23, рис.1.1.2, Редукционным клапаном 24, рис.1.1.2 полностью снизить давление на выходе, вращая регулировочную головку против часовой стрелки до упора. Включите компрессор подачи воздуха в ресивер тумблером 3, рис.1.1.2. Дождаться пока давление в ресивере поднимется до 5 бар по датчику 15, рис.1.1.2, после этого произойдет автоматическое отключение компрессора.
   
3. 
   Собрать схему: к штуцеру 26, рис.1,1.2, подключить трубопровод 5, (рис.1.1.1), рис.2.8.1 через правый торцевой штуцер 13 на трубопроводе. Штуцер 5 подключить к датчику 22, и через тройник соединить его с входом датчика 6 также обозначенному «+». Второй вход датчика 6, обозначенного знаком « — » подключить к штуцеру 3 (рис.2.8.1) и через тройник соединить его с входом «+» датчика 7 (рис.1.1,2).
   
4. 
   Открыть кран 23. Редукционным клапаном 24 плавно вращая регулировочную головку по часовой стрелке установить значение расхода Q через трубопровод в соответствии с данными таблицы 2.7.2. Контролировать величину расхода по датчику 25, рис.1.1.2.
   
5. 
   Записать в таблицу 2.8.3 значение давления перед резким расширением потока p_ст.1 за ним p_ст.2 и перепад давления на сужении, ∆ p_ст.1,2.
   
6. 
   Повторить эксперименты для всех значений расхода, указанных в таблице 2.8.3.
   
7. 
   В случае падения давления в ресивере и включении компрессора, необходимо закрыть кран 23 на время заполнения ресивера сжатым воздухом. После остановки компрессора продолжить эксперименты.
   
8. 
   Рассчитать значения всех параметров, указанных в таблице. Диаметры трубопроводов: d_ТР1= 3 мм, d_ТР1= 9мм.
   
9. 
   Постройте графики следующих зависимостей при допущении о изотермическом процессе и адиабатическом:
   

• 
  величина потерь давления на диафрагме в функции величины расхода через нее;
  
• 
  коэффициента сопротивления в функции числа Рейнольдса;
  

---

Расчетные зависимости:

ВНИМАНИЕ: Датчики работают в системе избыточного давления. Газовые законы и прочие расчетные зависимости приводятся для значений авлений по абсолютной шкале давлений.

В отличие от диафрагмы потери давления на резком сужении определяются как разность полных давлений в сечениях перед и за сужением:

^∆p1,2 ^{= p}ст.1 ^{+ p}дин.1 ^{− p}ст.2 ^{− p}дин.1.

Динамическое давление для каждого сечения необходимо рассчитывать следующим образом:



дин.???? ^????????
_????2

p = ???? +

2



Потери давления на резком сужении зависят от скорости течения потока и соотношения площадей трубопроводов. В общем случае экспериментально коэффициент сопротивления сужения быть найден из зависимости:

---