zarnitsina-e-g-mapp-549003aae0d37

трубку последовательно устанавливают в соответствующие точки измерения, записывая каждый раз длину столба жидкости по шкале микроманометра. Пневмометрическую трубку устанавливают строго по оси и против направления движения потока.

8 Форма отчета по работе

На титульном листе делается следующая надпись:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова

Кафедра "Машины и аппараты пищевых производств"

Лаборатория вентиляции

Отчет по лабораторной работе № 1

"Измерение скорости и расхода воздуха в воздуховоде методом исследования поля скоростей"

8.1Цель работы.

8.2Приборы.

8.2.1Комбинированный приемник давления.

8.2.2Микроманометр № ........ типа ........ класса точности …... по ГОСТ 2648 – 78.

8.2.3Шланги резиновые.

8.2.4Рулетка.

8.2.5Линейка миллиметровая.

8.2.6Барометр №......типа......класса точности......

8.2.7Психрометр №......типа......класса точности...... по ГОСТ

15055-69.

8.3 Состояние атмосферного воздуха.

8.3.1Температура воздуха t............ , °С

8.3.2 Показание барометра Pa' ......... , мм. рт. ст.

11

8.3.3Показания психрометра: tc.......... , tм.......... , °С.

Относительная влажность воздуха ϕ............., %.

8.3.4Плотность воздуха при параметрах измерения. Плотность воздуха рассчитывается по формуле

где ρст – плотность воздуха при стандартных параметрах,

кг/м3;

Кв – поправка для приведения измерений к стандартному состоянию воздуха.

Данная поправка может быть рассчитана как

где Тизм. – температура воздуха в процессе измерения, °К;

Раизм. – атмосферное давление, мм. рт. ст. 8.4 Поправки в показания микроманометра. 8.4.1 Поправка на тарировку

где ρж.ф. – истинная (фактическая) плотность жидкости,

залитой в прибор при измерениях, г/см3; ρж.т. – плотность жидкости, при которой проводилась

тарировка (градуировка) шкалы прибора, г/см3.

8.4.2Фактор (коэффициент) прибора

Кпр =

8.4.3Общая поправка в отсчет по микроманометру

Примечание: фактор прибора учитывается у микроманометра типа ММН; у микроманометра типа ТНЖ Кпр = 1; у микроманометра

12

типа ЦАГИ и имеющих шкалу просто в мм, фактор равен синусу угла наклона трубки.

8.5 Схема опыта.

Следует рисовать с натуры, примерно на ½ листа формата. 8.6 Обработка результатов эксперимента.

Таблица 3

9 Основные расчетные формулы

9.1 Величина динамического давления, получаемого при

l – отсчет динамического давления по шкале микроманометра, мм.

9.2 Местная скорость в данной точке поперечного сеченияU , м/с определяется как

где z – общее количество точек измерения.

9.4 Объемный расход воздуха Q , м3/с, для воздуховодов круглого сечения

Вопросы для письменного контроля

1.Расскажите все, что Вы знаете о давлении.

2.Какие виды давлений различают в вентиляционной технике? Какие приборы применяются для их измерения?

3.Измерение избыточных давлений (приборы, поправки).

4.Измерение относительной влажности воздуха.

5.Назовите состав влажного воздуха и основные параметры, определяющие его состояние, применительно к вентиляционной технике.

6.Определение величины истинного атмосферного давления.

7.Устройство и работа микроманометра типа ТНЖ.

8.Устройство и работа микроманометра типа ММН.

9.Поправки, учитываемые при измерении избыточных давлений.

10.Поправки, учитываемые при измерении избыточных давлений микроманометром с вертикальной трубкой.

14

11.Поправки, учитываемые при измерении избыточных давлений U -образным микроманометром.

12.Какие параметры определяют стандартное состояние воздуха?

13.Напишите вывод формулы для расчета поправки приведения измерений к стандартному состоянию воздуха.

14.Дайте понятие местной и средней скорости воздуха. Как определяется средняя скорость движения воздуха:

a)при ламинарном режиме.

b)при турбулентном режиме.

15.Дайте определение статического, динамического и полного давления. Что такое всасывающий и нагнетательный воздуховоды?

16.Покажите и объясните схемы измерения избыточных давлений во всасывающем воздуховоде.

17.Покажите и объясните схемы измерения избыточных давлений

внагнетательном воздуховоде.

18.Объясните, почему схема измерения динамического давления во всасывающем и нагнетательном воздуховодах одинакова?

19.Расскажите, как проверить и подготовить к работе микроманометр типа ММН.

20.Расскажите все, что Вы знаете о приемниках давления.

21.Покажите и разъясните устройство комбинированной пневмометрической трубки.

22.Поверка и разметка комбинированной пневмометрической трубки.

23.Методика измерения средней скорости и расхода воздуха методом исследования поля скоростей в воздуховоде с диаметром D = 500 мм.

24.Методика измерения средней скорости и расхода воздуха методом исследования поля скоростей в воздуховоде с размерами a = 200 мм и b = 300 мм.

25.Методика измерения средней скорости и расхода воздуха методом исследования поля скоростей в воздуховоде квадратного сечения со стороной a = 250 мм.

15

Лабораторная работа №2

ИЗМЕРЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ И РАСХОДА ВОЗДУХА В ВОЗДУХОВОДАХ С ПОМОЩЬЮ МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

1 Цель работы

Практическое освоение процесса тарирования местных сопротивлений, составляющего основу одного из способов контроля скорости и расхода воздуха в воздуховодах вентиляционных систем. Способ прост и оперативен. Он может быть использован для местного и дистанционного контроля скорости и объема перемещаемого воздуха, а также в системе комплексного автоматического контроля, регулирования и управления вентиляционными установками.

2 Основные теоретические положения

Местными сопротивлениями называют различного рода фасонные детали (отводы, тройники, диафрагмы, переходы и т.д.), изменяющие скорость, форму и направление движения потока. При движении потока в прямых воздухопроводах часть энергии затрачивается на преодоление сопротивлений по длине, вызванных вязкостным трением и вихреобразованием. Если поток меняет скорость, форму или направление движения, то возникают дополнительные потери давления , состоящие из потерь на удар и дополнительное вихреобразование. Они называются потерями в местных сопротивлениях.

Для расчета дополнительных потерь в любом местном сопротивлении Нм.с. , Па используется формула Вейсбаха

определяемый экспериментальным путем и при турбулентном режиме являющийся постоянной величиной для данного местного сопротивления;

V – скорость движения потока воздуха, м/с;

Hд – величина динамического давления, Па.

16

Зная коэффициент и потери давления в местном сопротивлении, можно найти среднюю скорость воздуха V , м/с

а также объем перемещаемого воздуха Q , м3/с

Чтобы воспользоваться выражениями (2) и (3) необходимо иметь значения коэффициента местного сопротивления ζ м.с. и величину

потерь давления в данном сопротивлении.

Однако использование справочных данных по коэффициенту ζ м.с. может привести к значительным погрешностям при определении скорости и расхода воздуха по следующим причинам:

–при изготовлении фасонных деталей возможны отклонения в их размерах от указанных в справочнике;

–могут быть нарушены правила установки местных сопротивлений в действующие вентиляционные системы.

Всвязи с этим фасонные детали, используемые для измерения скорости и объема перемещаемого воздуха, должны быть предварительно индивидуально протарированы.

Тарирование местного сопротивления – это процесс установления экспериментальным путем зависимости скорости и расхода воздуха от величины измеряемого давления. Протарировать возможно практически любое местное сопротивление, однако наиболее часто используют входные коллекторы (входные раструбы), входные коллекторы (сужающиеся переходы), присоединяемые к машине для ее аспирации, диафрагмы и шайбы, отводы.

Что касается величины измеряемого давления, то она может быть определена для любого местного сопротивления на основании уравнения Д. Бернулли.

Например, для входного коллектора (рисунок 1), находящегося между сечениями 0-0 и I-I, можно записать

т.к. Нст0 = 0 и Нд0 = 0 , а по формуле Дарси-Вейсбаха

17

где a – тарировочный коэффициент входного коллектора по скорости;

b – тарировочный коэффициент входного коллектора по расходу воздуха.

Аналогично определяется измеряемое давление для других фасонных деталей.

Для односторонних диафрагм и шайб, находящихся между сечениями II-II и III-III уравнение Бернулли следует записать таким образом

где Нд2 = Нд3 , т.к. воздуховод имеет постоянное сечение. Потери на участке между сечениями II и III равны

Ввиду незначительной длины участка между сечениями II и III, потерями по длине можно пренебречь. Тогда зависимость между скоростью движения воздуха и измеряемым давлением выглядит следующим образом

где a – тарировочный коэффициент шайбы.

Величиной измеряемого давления в данном случае является разность (перепад) статических давлений.

Зависимость между объемом перемещаемого воздуха и измеряемым давлением в этом случае может быть представлена в виде

Процесс тарирования любого местного сопротивления выполняется в следующей последовательности:

–задвижкой устанавливается скорость движения воздуха и при помощи комбинированной пневмометрической трубки и микроманометра типа ММН определяется средняя скорость воздуха в воздухопроводе методом исследования поля

19

скоростей. Одновременно фиксируется величина измеряемого давления;

–при данной скорости расчитывается объем перемещаемого воздуха;

–по результатам эксперимента определяются тарировочные коэффициенты a и b ;

–строятся тарировочные графики V = f (Hст1 ) или V = f ( Hст )

и Q = f (H ст1 ) или Q = f ( H ст ).

Протарированное местное сопротивление в дальнейшем может быть использовано для определения скорости и объема перемещаемого воздуха, для чего необходимо получать лишь величину измеряемого давления.

Тарировочный коэффициент местного сопротивления можно также получить расчетным путем.

Например, для входного коллектора

где D – диаметр воздухопровода, м.

При этом коэффициент местного сопротивления входного

где п ç ÷ . (18)

= æ D ö2

è d ø

Для того чтобы убедиться в необходимости тарирования фасонных деталей при их использовании в качестве приборов для измерения скорости и объема перемещаемого воздуха, необходимо

20