- •Лабораторная работа №3
- •Пермь 2010
- •2. Описание лабораторной установки:
- •Теоретический расчет Расчёт скоростей и параметров потока на входе в рабочее колесо
- •Осреднение скоростей и параметров потока на входе в рк
- •Определение радиальной составляющей скоростей с и w на выходе из рк
- •Определение скоростей и параметров на выходе из рк
- •Расчет по результатам измерений Обработка экспериментальных данных
- •Определение среднерасходной абсолютной скорости
- •Определение поля скоростей в абсолютном движении на входе в рабочее колесо
- •Определение параметров потока на входе в рабочее колесо
- •Осреднение скоростей и параметров воздуха на входе в рк
- •Определение расхода воздуха
- •Определение радиальной составляющей скоростей c и w на выходе из рк
- •Определение скоростей и параметров на выходе из рк
- •Определение параметров потока перед лопаточным диффузором
- •Определение параметров за лопаточным диффузором
Определение радиальной составляющей скоростей c и w на выходе из рк
Минимальное значение коэффициента скорости:
Сам коэффициент скорости следует принять равным 0,5…0,7 как и в теоретическом расчёте.
Принимаем
=0,6
Коэффициент сохранения полного давления в РК:
Значение этого коэффициента можно в дальнейшем изменять для доведения расчётного статического давления в сечении 3-3 перед лопаточным диффузором до значения близкого к измеренному или равного ему.
ГДФ расхода для радиальной скорости:
Радиальная скорость за компрессором:
,
где
определяется по значению
.
=>
Определение скоростей и параметров на выходе из рк
Окружная скорость U2, м/с:
м/с
Поскольку из двух величин оценивающих отставание потока на выходе из РК, а именно угла отставания δ и коэффициента μ, последний на малых оборотах сложно определить с достаточно большой точностью, постольку для определения треугольника скоростей на выходе из РК будем использовать угол отставания потока. Аналитического способа его определения не существует, следовательно, его величину назначаем в соответствии с углами атаки на входе в РК: если они меньше углов атаки в теоретическом расчёте, то дельта следует брать примерно на 1о больше чем в теоретическом расчёте, если углы атаки больше, то наоборот.
В дальнейшем можно изменять величину угла отставания для доведения расчётного статического давления в сечении 3-3 перед лопаточным диффузором до значения близкого к измеренному или равного ему.
Значение δ принимаем равным 9,8. В теоретическом расчете δ=8,854
Окружная составляющая относительной скорости W2u:
м/с
Окружная составляющая скорости за рабочим колесом C2u:
м/с
Экспериментальное значение коэффициента μ:
Работа на окружности колеса Lu, Дж/кг:
Дж/кг
Потери
на трение о диск колеса
Lд,
Дж/кг:
0.003U22=4,03
Дж/кг
Значение работы по
результатам замера температур до и
после компрессора
не должно отличаться от работы Lu+
Lд
более чем на величину L,
обусловленную погрешностью T
измерения температуры:
Дж/кг
Lu+ Lд=1316,03 Дж/кг
Дж/кг.
Потребляемая компрессором мощность Nк, Вт:
.
Вт
Сравнить рассчитанную мощность с измеренной Nзам, Вт (по напряжению Uп и силе тока Iп питания):
Вт,
где кпд электростартера
определяем по его характеристике.
Полное давление в относительном движении , Па:
Па
Относительная W2 и абсолютная C2 скорости, м/с:
и
м/с
м/с
Газовые углы 2 и 2, град:
и
Безразмерная относительная скорость :
Статическое давление за рабочим колесом p2, Па:
Па
Температура торможения в абсолютном движении , К:
К
Критическая скорость за колесом aкр2, м/с:
м/с
Безразмерная абсолютная скорость 2:
Полное давление в
абсолютном движении
,
Па:
Определение параметров потока перед лопаточным диффузором
Принимаем полные давление и температуру равными:
,
,
Окружная C3u (м/с) и осевая C3a (м/с) составляющие скорости для зазора постоянной ширины b = 7,5 мм подчиняются, соответственно, закону постоянства циркуляции:
м/c
и уравнению неразрывности:
м/с
Угол
атаки на лопаточном диффузоре
,
град:
.
Скорость потока на входе в лопаточный диффузор C3, м/с:
м/c
Статическая температура в абсолютном движении:
К
Статическое давление в абсолютном давлении:
Па
Приведенная скорость и число M3:
,
