Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Изучение влияния частоты вращения рабочего колеса на характеристики центробежного вентилятора




 

Цель работы: определение влияния частоты вращения рабочего колеса центробежного вентилятора на его характеристики. Сравнение теоретически пересчитанных характеристик с полученными экспериментально характеристиками.

 

Общие сведения

 

При изменении частоты вращения рабочего колеса нагнетателя его рабочие параметры изменяются, изменяются также и характеристики нагнетателя. Полученные характеристики при некоторой частоте вращения n, можно пересчитать и построить для других частот вращения. На основе пересчета характеристик строятся универсальные характеристики нагнетателей.

Пересчет характеристик нагнетателей можно осуществить благодаря теории гидродинамического подобия, основанной на выполнении трех условий.

Два нагнетателя гидродинамически подобны, если выполняются следующие условия

1. Геометрическое подобие, в соответствии с которым существует пропорциональность соответствующих размеров нагнетателей.

Пусть имеются два нагнетателя с диаметрами колеса соответственно D 2 и D2, шириной колеса b и b ’ и т.д. Тогда условие геометрического подобия выражается соотношениями

.

2. Кинематическое подобие, в соответствии с которым скорости в сходственных точках потока пропорциональны

; .

3. Условие равенства углов установки лопаток на входе и выходе рабочего колеса

 

; .

 

На основании этих условий можно получить формулы пропорциональности, которые используются при пересчете характеристик нагнетателя.

Пусть имеется напорная характеристика Н = (Q) нагнетателя при частоте вращения n (рис. 8.1). Выбираем на напорной характеристике произвольную точку 1, которой соответствуют параметры Н 1 и Q 1. В предположении постоянства коэффициентов полезного действия hо = const и hг = const при изменении частоты вращения n ® n ’ параметры можно пересчитать по формулам

,

,

откуда

,

 

На графике 8.1 откладываем новые значения Н 1¢ и Q 1¢, в результате получается точка 1’. Подобные вычисления и построение можно провести и для других точек характеристики. Соединением построенных новых точек получается новая напорная характеристика Н ¢ = (Q ¢) при частоте вращения n ¢.

При изменении частоты вращения точки пересчета характеристики перемещаются вдоль линии, называемой линией пропорциональности (на рис. 8.1 штриховые линии). Эти линии являются параболами с вершиной в начале координат и описываются выражением H = kQ 2.

Пересчет характеристик проводился с предположением, что коэффициент полезного действия постоянен и не зависит от частоты нагнетателя. Поэтому линия пропорциональности называется также линией постоянного КПД

Точки пересечения линии пропорциональности и напорных характеристик при различных частотах вращения позволяют определить параметры Q и H в подобных режимах работы.

Аналогичным образом пересчитывается характеристика мощности (рис. 8.2) с использованием формул подобия

,

,

 

откуда

.

 

В данном случае точки пересчета перемещаются вдоль штриховых линий пропорциональности N = mQ 3, представляющих собой кубические параболы (см. рис. 8.2).

При изменении частоты вращения изменяется и характеристика КПД, которая пересчитывается следующим образом.

Пусть заданы характеристики напора и КПД при частоте вращения n (рис. 8.3). Проводим линии подобных режимов для напорной характеристики. Эти линии являются также линиями постоянных значений КПД h1 = const, h2 = const и т.д.

Пересчитываем производительность Q. При этом учитываем постоянство КПД h = const. В результате точка С кривой КПД при частоте n ¢ получается перенесением по горизонтали значения h2 на ординату, которая соответствует подаче Q 2 ¢.

Аналогично строятся остальные точки характеристики.

Из приведенного рисунка видно, что при изменении частоты вращения характеристика КПД деформируется вдоль направления, параллельного оси абсцисс.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Используя методику лабораторной работы № 3 снять полные характеристики центробежного вентилятора при частотах вращения вала 3000, 3500 и 4000 об/мин. Данные внести в табл. 8.1.

 

Таблица 8.1

 

№ п/п Результаты измерений Расчетные данные
n l п р п l дин р дин N в с ос с ср Q h
об/мин дел Па дел Па Вт м/с м/с м3 %
1.1 … 1.5                    
2.1 … 2.5                    
3.1 … 3.5                    

 

Обработка экспериментальных результатов

 

1. Методика определения динамического р дин и полного рп давления, осевой с ос и средней с ср скоростей, производительности Q и КПД вентилятора описана в лабораторной работе № 3 (см. раздел «Обработка опытных данных», пп. 1-4). Все определенные величины внести в табл. 8.1.

2. Внести экспериментально полученные значения подачи Q, полного давления р п, мощности N и КПД h для указанных частот n из табл. 8.1 в графы «экспериментальные значения» табл. 8.2.

3. На основании рабочих параметров вентилятора, определенных при частоте n = 3500об/мин, произвести пересчет характеристик полного давления и мощности для частот n ¢ =3000 и 4000 об/мин по формулам подобия

; ; ,

где Q, p, N - значения параметров вентилятора при частоте вращения 3500 об/мин, Q, p и N - значения параметров при частоте n.

 

Таблица 8.2

 

n, об/мин № точки Q, м3 р п, Па N, Вт h, %
эксп. знач. расч. знач. эксп. знач. расч. знач. эксп. знач. расч. знач. эксп. знач.
                 
                 
                 

 

4. Построить экспериментальные и расчетные характеристики полного давления p п (Q) и мощности N (Q) для частот вращения 3000, 3500 и 4000 об/мин. Провести сравнение результатов.

5. Построить линии пропорциональности (линии постоянных значений КПД). По графикам определить области эффективной работы вентилятора.

8. Графическим методом построить характеристики КПД для частот вращения 3000 и 4000 об/мин.

 

 

Лабораторная работа № 9




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 2023; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.