Исследование потока в неподвижном криволинейном канале
Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение
высшего
профессионального образования
«Казанский
государственный технологический университет»
Кафедра
холодильной техники и технологий
(ХТиТ)
ОТЧЕТ
о
лабораторной работе по дисциплине «Газовая динамика»
«ИССЛЕДОВАНИЕ
ПОТОКА В НЕПОДВИЖНОМ КРИВОЛИНЕЙНОМ КАНАЛЕ»
Казань 2008
Цель работы: ознакомление с методами экспериментального исследования
потока в неподвижных каналах; определение потерь механической энергии при
движении потока в неподвижных каналах.
Экспериментальная
установка
Экспериментальная модель
представляет собой плоский криволинейный канал квадратного поперечного сечения
с углом изогнутости оси 90° (рисунок 1). Для возможности визуального
исследования потока верхняя стенка модели выполнена из прозрачного материала.
а) б)
Рисунок 1 – Схема
исследуемого канала (а, б)
С помощью фланца модель
криволинейного канала крепится к всасывающему патрубку вентилятора. Для
предотвращения всасывания в вентилятор посторонних предметов в выходном сечении
канала, установлена металлическая сетка.
Визуальное исследование
потока в канале производится с помощью шёлковых нитей, закреплённых на конце
металлического прутка. Ввод нитей в исследуемую зону потока осуществляется
через входное отверстие криволинейного канала.
Экспериментальные
данные
Экспериментальные
данные приведены в таблице 1.
Таблица
1 – Протокол измерений
сечение
|
Измеряемая величина,
мм вод. cт.
|
№ точки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
А-А
|
Dh*
|
4
|
0,8
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Dh
|
30
|
30
|
30
|
30
|
30
|
30
|
30
|
В-В
|
Dh*
|
8
|
2,5
|
0,7
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
Dh
|
30
|
32
|
34
|
34
|
33
|
33
|
33
|
В, мм. рт.ст.
|
750
|
t,°C
|
18
|
Таблица
1 - продолжение
сечение
|
Измеряемая
величина,
мм
вод. cт.
|
№
точки
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
А-А
|
Dh*
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,5
|
1
|
4
|
Dh
|
30
|
30
|
28
|
28
|
28
|
28
|
26
|
26
|
24
|
24
|
22
|
22
|
20
|
18
|
17
|
17
|
В-В
|
Dh*
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
0,5
|
1
|
1
|
1
|
1,2
|
1
|
1
|
Dh
|
31
|
31
|
29
|
29
|
27
|
27
|
25
|
24
|
19
|
19
|
22
|
22
|
18
|
16
|
14
|
13
|
В, мм. рт.ст.
|
750
|
t,°C
|
18
|
Обработка
результатов
1. Учитывая небольшое различие в
величинах статических давлений в точках 1-23 сечений А-А и В-В и
барометрического давления, приняли одинаковое значение плотности воздуха во
всех исследованных точках:
, кг/м3,
где R = 287 Дж/(кг×К) - газовая постоянная для сухого
воздуха;
Т = (273 + t)=(273 + 18)=291 - температура потока, К;
В’ = В ×133,332=750×133,332=99999 ,Па.
,
кг/м.
2. Занесли в протокол обработки
результатов (табл.4) значения измеренных перепадов между полным и
барометрическим давлением (для точек i=1…7):
Па.
-
перепад уровня в дифманометрах в трубках полного давления (ТПД).
,
Па.
3. Вычислили действительное значение
разности между статическим и барометрическим давлениями:
Па,
где к=0,8 - поправочный коэффициент трубки
статического давления (ТСД);
– перепад уровня в
дифманометрах, в трубках статического давления (ТСД).
, Па.
4. Определили динамическое давление в
точках сечений А-А и В-В:
Па,
где , Па;
, Па.
, Па.
5. Полагая поток несжимаемым, нашли
величину скорости во всех исследованных точках потока по формуле:
, м/с.
, кг/м;
, Па.
, м/с.
Проделали
с 1-5 пункты двух сечений и для всех точек. Полученные значения приведены в
таблице 2.
Таблица
2 – Таблица обработки экспериментальных данных
сечение
|
Вычисляемая
величина
|
Размерность
|
№
точки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
А-А
|
|
Па
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
|
Па
|
39,24
|
7,85
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
Па
|
196,2
|
227,6
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
235,4
|
|
м/с
|
18,1
|
19,5
|
19,8
|
19,8
|
19,8
|
19,8
|
19,8
|
В-В
|
|
Па
|
235,4
|
251,1
|
266,8
|
266,8
|
258,9
|
258,9
|
258,9
|
|
Па
|
78,5
|
24,5
|
6,9
|
4,9
|
4,9
|
4,9
|
4,9
|
|
Па
|
156,9
|
226,6
|
259,9
|
261,9
|
254,1
|
254,1
|
254,1
|
|
м/с
|
16,2
|
19,5
|
20,9
|
20,9
|
20,6
|
20,6
|
20,6
|
Таблица
2 - продолжение
сечение
|
Вычисляемая
величина
|
Размерность
|
№
точки
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
А-А
|
|
Па
|
235,4
|
235,4
|
219,7
|
219,7
|
219,7
|
219,7
|
204,1
|
|
Па
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
Па
|
235,4
|
235,4
|
219,7
|
219,7
|
219,7
|
219,7
|
204,1
|
|
м/с
|
19,8
|
19,8
|
19,2
|
19,2
|
19,2
|
19,2
|
18,5
|
В-В
|
|
Па
|
243,3
|
243,3
|
227,6
|
227,6
|
211,9
|
211,9
|
196,2
|
|
Па
|
4,91
|
4,91
|
4,91
|
4,91
|
4,91
|
4,91
|
4,91
|
|
Па
|
238,4
|
238,4
|
222,7
|
222,7
|
206,9
|
206,9
|
191,3
|
|
м/с
|
19,96
|
19,96
|
19,3
|
19,3
|
18,6
|
18,6
|
17,9
|
Страницы: 1, 2
|