3. Визначення витрат повітря методом траверсування потоку.

Мета роботи

Метою цієї лабораторної роботи є визначення витрати повітря шляхом вимірювання поля параметрів в вихідного перерізу установки, та порівняння цієї витрати з витратою повітря, визначеною за допомогою мірного сопла.

3.1. Визначення витрат повітря

Рисунок 3.1

Швидкість повітря в різних точках перерізу трубопроводу не однакова. В центральній частині перерізу сопла швидкість досягає максимальної величини та зменшується в напрямі до периферії. Для визначення витрат повітря необхідно знати швидкість, яка визначається за допомогою пневмометричного зонду, і відповідає місцевій швидкості потоку в тій точці, де встановлено приймальний отвір зонду [3, 4, 5].

Тому для визначення середньої швидкості потоку вихідний переріз установки розбивається на n кільцевих ділянок з рівними площинами та вимірюється тиск на радіусі, який поділяє кільцеву площину на дві рівні частини. За цих умов приймають, що в усіх точках ділянки швидкість постійна і дорівнює заміряній. Вихідним перерізом установки є круг, тому рівновеликі ділянки утворюються концентричними колами з радіусами r₁, r₃....r_{2 n -‎1} (рис.3.1).

Величини визначених радіусів визначаються за залежностями:

r₁ = R r₃ = R ...... r_2n-1 = R (3.1)

де R - радіус круга вихідного перерізу установки.

Вимірювання тиску проводиться в чотирьох точках на взаємно перпендикулярних перетинах кола на кожному радіусі r₁,r₃,..r_2n-1.

Кількість повітря, яке тече крізь установку, визначається за рівнянням нерозривності

G= C_cpF ,

де С_cp = _.

Ці витрати повітря порівнюються з витратами повітря, підрахованими за формулою для мірного сопла [4, 5, 6].

3.2. Опис установки та схеми вимірювання

Схема лабораторної установки показана на рис.3.2. Повітря від відцентрового нагнітача по трубопроводу 1 надходить у бак-ресивер 2, в якому для вирівнювання потоку встановлена дросельна сітка 3. Повітря після установки виходить в атмосферу. Для регулювання подачі повітря в установку використовуєтьсязасувка 4, для більш тонкого регулювання подачі повітря використовується засувка 5. У вихідній частині установки 6 знаходиться вимірювальна система – координатний пристрій 7 та пневмометричний зонд повного тиску 8. На вхідному трубопроводі міститься мірне сопло 9. Тиск до та після мірного сопла Р_с1 і Р_с2 та тиск , що заміряний пневмометричним зондом повного тиску, фіксуються на манометричному щиті 10. Температура повітря t₀ вимірюється термометром 11.

Рисунок 3.2.

3.3. Методика проведення лабораторної роботи

Для проведення лабораторної роботи необхідно:

1. Повністю відкрити засувку 5 (рис.3.2).

2. Відкрити засувку 4, встановити тиск Р^* в ресивері, вказаний викладачем.

3. Встановити зонд повного тиску 8 на необхідному радіусі r_і на вихідному перерізі.

4. Провести заміри показання зонда на кожному радіусі r_і в перерізах І,ІІ,ІІІ,ІV (рис. 3.1) пп. 3 та 4 повторити для кожного розрахункового радіуса.

5. Заміряти тиски Р_с1 та Р_с2 мірного сопла.

6. Заміряти температуру t₀ в °С.

7. Значення параметрів (пп. 4...6) занести в таб.3.1.

Таблиця 3.1

І

ІІ

ІІІ

ІV

r1

r3

r5

r1

r3

r5

r1

r3

r5

r1

r3

r5

Pс1

Pс2

t0

B