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 
   
 |