1.2. Методы определения производительности и создаваемого вентилятором давления

Величина и направление скорости движение воздуха, а также статическое давление, в различных точках поперечного сечения выходного патрубка вентилятора сельскохозяйственного типа, как правило, не­одинаковы. Невыровненность воздушного потока на выходе из вентилятора обычно столь значительна, что определять его производительность измерениями в выходном патрубке оказывается невозможным. Присоединив к выходному пат­рубку прямоугольный трубопровод, получаем в нем, на не­котором расстоянии от вентилятора, воздушный поток со зна­чительно более выровненным полем скоростей и давлений - такой поток, в котором измерение скоростей и давлений может быть выполнено простыми средствами: обычными пнев­матическими трубками и спиртовыми микроманометрами.

Так как и в присоединенном к вентилятору трубопроводе имеется невыровненность значений скорости и давлений по его перечному сечению, то для определения количества проходящего по нему воздуха и величины давления оказывается необходимым производить измерения динамического и пол­ного давлений в большом количестве точек поперечного сечения, расположенных в определенном порядке. По полученным измерениями данным находят средние значения Р_ср, (Р_ст)_ср, (Р_д)_ср и среднюю скорость движения воздуха в трубопроводе С_ср , которые и принимает за величины, характеризующие по­ток в трубопроводе.

Когда известна средняя скорость движения воздуха в трубопроводе, то объем воздуха, проходящего в секунду через поперечное сечение, определяют из выражения: Q = F ∙ С_ср , м³ /сек.

Рассмотрим схемы размещения точек измерения и метод расчета Р_ср, (Р_ст)_ср, (Р_д)_ср и С_ср для трубопроводов прямоугольного сечения.

Если трубопровод имеет прямоугольное поперечное сечение, то его разбивают на m равновеликих площадок (рис. 3) достаточно малых для того, чтобы считать скорость воздуха и давления в пределах каждой площадки постоянными. В центре каждой из площадок (i-ой) измеряют полное Р_i и динамическое давление (P_д)_i . При использовании микроманометра со спиртовым столбом средние значения динамического и полного давлений находят по формулам:

где (P_д)_i и Р_i - показания, зарегистрированные по шкале микроманометра; к_м - коэффициент, определяющий цену деления шкалы микроманометра в мм спиртово­го столба; - число точек измерения.

Среднее статическое давление равно:

Средняя по всему сечению скорость равна средней арифметической, т.е.:

1.3. Определение потребляемой мощности

Для определения энергии, затрачиваемой на привод лопастного колеса вентилятора при данном режиме работы, измеряют крутящий момент динамометром (динамографом) или определяют количество энергии, подводимой к электродвигателю привода вала вентилятора, измеряемой ваттметром.

Если измеряют крутящий момент, то мощность, потребную на, привод вала вентилятора, вычисляют по формуле:

Nв = M_д ∙ n ∙ η₁ ∙η₂ ∙ i_п ,

где – среднее значение крутящего момента, полученное как среднее арифметическое из зафиксированных показаний динамометра;

– среднее число оборотов вала вентилятора за время изменения М_д;

m' – количество измерений;

i_п - передаточное число от вала динамометра к валу вентилятора;

η₁ - к.п.д. передач вентилятора;

η₂ - к.п.д. передач от вала динамометра к валу вентилятора.

Рис. 3. Схема размещения точек измерения

Если измеряется ваттметром количество энергии, пот­ребляемой электродвигателем привода вентилятора, то количество энергии, подводимой в 1 сек. к лопастному ко­лесу, находят по формуле:

, Вт,

где W* - показания ваттметра, Вт;

К_в - цена деления шкалы ваттметра; она опре­деляется паспортными данными прибора, т.е. схемой его включения;

η_д - к.п.д. электродвигателя при нагрузке N*; значения η_д определяют по характеристике электродвигателя, в которой η_д представле­но функцией отношения N* к N_н*;

N_н* - показания ваттметра при полной паспортной мощности электродвигателя;

- к.п.д. передачи от вала электродвигателя к лопастному колесу вентилятора.