Файл: Определение расхода воздуха через канал с конфузорнодиффузорной вставкой Описание задачи.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной вставкой

  1. Описание задачи
Необходимо произвести обработку экспериментальных данных, определить расход воздуха через два заданных канала, например, в одну и другую сторону, и определить, на сколько отличается расход воздуха через один канал по отношению к расходу через другой заданный канал, построить график зависимости расхода воздуха от перепада давлений, сделать вывод. Экспериментальные исследования пропускной способности впускных каналов различной конфигурации проводились при стационарном режиме течения на вакуумной установке (рисунок 2), включающей вакуумный насос 1, трубопровод 2, вакуумметр 3, ртутный манометр 4 и сопло Лаваля 5, входная часть которого конфузор (сужающийся канал) под углом 60°, а выходная часть – диффузор (расширяющийся канал) с углом раскрытия 14° с входным и выходным диаметрами 42 и 30 мм и внутренним диаметром в критическом сечении 12 мм. Перед входом в данное сопло устанавливались исследуемые каналы с входным и выходным диаметрами 29 мм, сужающиеся и расширяющиеся под углом 60 и 15°, с разным внутренним диаметром: 10, 12, 14 и 19 мм и другие каналы при различном перепаде давлений в стационарном режиме течения. Пример данного канала представлен на рисунке 3. При этом замер давления для расчета расхода воздуха производился в критическом сечении сопла 5 с помощью ртутного манометра 4. Воздух в систему каналов поступал из атмосферы, т. е. на входе было атмосферное давление p* (1 бар), на выходе – разрежение (pсист.) варьировалось перепуском воздуха в системе от 0,94 до 0,7 бар и замерялось с помощью вакуумметра.Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки для стационарных продувокРисунок 3 – Канал с конфузорно-диффузорной вставкой

  1. Исходные данные
Варианты каналов и значения давлений в критическом сечении сопла для расчета расхода воздуха при различном перепаде давлений Δp=pсист./p* (отношении разрежения в системе к давлению окружающей среды) представлены в таблице 2.1. Исходные данные давления и температуры окружающей среды представлены в таблице 2.2. Варианты заданий даны в таблице 2.3. Номер варианта определяется по первой букве фамилии студента.Таблица 2.1 – Варианты исследуемых каналов и замеренные значения давлений в критическом сечении сопла p, мм рт. ст.

Δp/№канала
0,94
0,92
0,9
0,88
0,86
0,84
0,82
0,8
0,78
0,75
0,7

11
-
95
135
152
160
165
170
170
170
170
170

12
-
32
50
60
75
87
96
104
111
123
148
Таблица 2.2 – Давление и температура окружающей среды

№ канала
p*, мм рт. ст.
Т*, К

11, 12
760
300
Таблица 2.3 – Варианты заданий

Первая буква фамилии студента
Вариант
Номера каналов для расчета из таблицы 2.1

О,П,Р
06
11, 12

  1. Расчетная часть
Расход воздуха G, кг/с, для каждого замеренного значения давления в критическом сечении сопла с учетом исходных данных определяем по формуле:
fгде ρ – плотность воздуха в критическом сечении измеряемого сопла, кг/м3;w – скорость воздуха в критическом сечении сопла, м/с;f – площадь критического сечения сопла, м2.Площадь критического сечения сопла f, м2, находим по формуле:де d – диаметр измерительного сопла в критическом сечении, м; d = 0,012 м.Плотность и скорость воздуха находим через газодинамические функции1) Определяем приведенное давление πk по формуле:где р – измеренное давление в критическом состоянии сопла (по ртутному манометру),мм рт.ст;p* – 760 давление окружающей среды, замеренное по барометру, мм рт. ст.Внесем рассчитанные значения в таблицу для каналов 11-12.Для канала 11

p
95
135
152
160
165
170
170
170
170
170



0,75
0,64
0,6
0,58
0,56
0,55
0,55
0,55
0,55
0,55
Для канала 12

p
32
50
60
75
87
96
104
111
123
148



0,91
0,87
0,84
0,80
0,77
0,75
0,72
0,70
0,67
0,61
2) Определяем температуру воздуха в критическом сечении мерного сопла T, К, по формуле:где Т* 300 – температура окружающей среды, К;k – показатель адиабаты, для воздуха k = 1,4Внесем рассчитанные значения в таблицу для каналов 11-12.Для канала 11

p
95
135
152
160
165
170
170
170
170
170



0,75
0,64
0,6
0,58
0,56
0,55
0,55
0,55
0,55
0,55

T
225
192
180
174
168
165
165
165
165
165
Для канала 12

p
32
50
60
75
87
96
104
111
123
148



0,91
0,87
0,84
0,80
0,77
0,75
0,72
0,70
0,67
0,61

T
273
261
252
240
231
225
216
210
201
183
3) Определяем число Маха M по формуле:
Внесем рассчитанные значения в таблицу для каналов 11-12.Для канала 11

p
95
135
152
160
165
170
170
170
170
170



0,75
0,64
0,6
0,58
0,56
0,55
0,55
0,55
0,55
0,55

T
225
192
180
174
168
165
165
165
165
165

M
1,29
1,67
1,82
1,90
1,98
2,02
2,02
2,02
2,02
2,02
Для канала 12

p
32
50
60
75
87
96
104
111
123
148



0,91
0,87
0,84
0,80
0,77
0,75
0,72
0,70
0,67
0,61

T
273
261
252
240
231
225
216
210
201
183

M
0,70
0,86
0,97
1,18
1,22
1,29
1
1,46
1,59
1,78

Смотрите также файлы