Задача №39

Характеристика вентилятора при 1200 об/мин задана таблицей:

Q, м3/мин	20	40	60	80	100
Нв, Па	1730	1610	1460	1280	1080
ηв	0.32	0.52	0.62	0.64	0.56

При каком числе оборотов в сети будет обеспечен заданный расход:

Q_с=100 м³/мин, Н_с=800 Па

Решение

1. Запишем уравнение сети по данным условия задачи.

, где

Н_с – потери давления в сети, Па;

Q – объем воздуха, перемещаемый вентилятором, м³/мин;

b – коэффициент сети, .

Откуда

2. Построим индивидуальную характеристику вентилятора по таблице.

3. Наложим характеристику сети на характеристику вентилятора.

4. По рабочей точке А находим Q_с и Н_с.

Q_с=109.853 м³/мин; Н_с=971.093 Па.

5. Используя законы пропорциональности, найдем новую частоту вращения рабочего колеса n₂, об/мин.

,

где Q₁ – объем воздуха перемещаемый вентилятором, м³/мин при частоте вращения рабочего колеса вентилятора n₁, об/мин;

Q₂ – объем воздуха перемещаемый вентилятором, м³/мин при частоте вращения рабочего колеса вентилятора n₂, об/мин;

Откуда

Задача №6

Определить по данным измерений:

1. Какой воздуховод: всасывающий или нагнетательный?

2. В каком направлении движется воздух и как называется фасонная деталь?

3. Величину расхода воздуха.

4. Величину коэффициента сопротивления фасонной детали с учетом потерь по длине.

Состояние воздуха:

t=10С; Р_а=750 мм.рт.ст.

Решение

1. Для того, чтобы определить вид воздухопровода, нужно сравнить величины статического Н_ст, Па и общего Н_о, Па давлений. Известны давления в сечении I-I.

Н_о1=│420│Па Н_ст1=│360│ Па;

Н_о1>H_ст1

Из этого следует, что воздухопровод – нагнетающий.

2. Так как воздух всегда движется из области больших давлений в область меньших, то, сравнивая величины давлений в двух сечениях, определяется направление движения воздуха. Нужно сравнивать величины общих давлений.

Для этого необходимо найти общее давление в сечении II – II.

, где

Н_д2 – динамическое давление в сечении II – II, Па;

, где

ρ - плотность стандартного воздуха, кг/м³;

ρ=1.2 кг/м³

V₂ – скорость движения воздуха в сечении II – II, м/с;

Скорость воздуха в сечении II – II находится из урав-я неразрывности:

, где

V₁ – скорость движения воздуха в сечении I – I, м/с;

,

где Н_д1 – динамическое давление в сечении I – I, Па;

Так как параметры воздуха не соответствуют стандартному, то его необходимо привести к стандартному состоянию, используя поправку на воздух, К_в.

,

где Т_изм – температура воздуха, К;

Р_а.изм – атмосферное давление воздуха, мм.рт.ст.

Тогда динамическое давление Н_д¹, Па, будет равно

Тогда

F₁,F₂ – площади сечений I – I и II – II,м²;

, где

D₁ – диаметр сечения I – I, м;

Откуда

Имеем:

Тогда:

Н_о1<Н_о2 (420<543.955) – Из этого следует, что воздух движется от сечения II– II к сечению I -I. Данная фасонная деталь является расширяющимся переходом – конфузором.

3. Найдем величину расхода воздуха из уравнения неразрывности.

4. Найдем величину коэффициента сопротивления конфузора.

Для этого запишем уравнение Бернулли для сечений II–II и I – I.

,

где

∑Н_{пт 2-1} – сумма потерь давления на участке между сечениями II–II и I – I, Па;

,

где ζ_к – коэффициент сопротивления конфузора с учетом потерь по длине;

Откуда