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 |
||
Страницы: 1, 2
