12462

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ ТА МІСЦЕВОГО ОПОРУ У ПОВІТРОВОДАХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ

Лабораторная работа

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5 ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ ТА МІСЦЕВОГО ОПОРУ У ПОВІТРОВОДАХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ Мета роботи: отримати навики в проведенні експериментальних робіт по визначенню коефіцієнта опору тертя та коефіцієнта місцевого опору при русі повітря по п...

Украинкский

2013-04-27

248 KB

6 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ ТА МІСЦЕВОГО

ОПОРУ У ПОВІТРОВОДАХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦІЇ

Мета роботи: отримати навики в проведенні експериментальних робіт по визначенню коефіцієнта опору тертя та коефіцієнта місцевого опору при русі повітря по повітроводам та каналам.

5.1 Теорія питання

Для подачі та видалення з приміщень та споруд повітря з температурою до
80 °С, що не має у своєму складі пилу та шкідливих газів, служать системи вентиляції загального призн
ачення.

При русі повітря спостерігається тертя шарів повітря об стінки повітроводів та тертя окремих шарів один відносно одного. Ці втрати називають втратами тиску на тертя.

При русі повітря в мережі повітроводів також можуть мати місце втрати тиску, які з’являються в результаті наявності обмеженої ділянки повітроводу, на якій відбувається зміна місцевих швидкостей як по величині, так і по напрямку. Ці ділянки називають місцевими опорами. До них відноситься різного роду запірно-регулююча арматура (клапани, шибери, засувки, діафрагми), фасонні частини трубопроводів (коліна, розтруби, трійники, хрестовини), сітки, фільтри.

Загальні втрати тиску, Па, в мережі повітроводів визначають за формулою:

    (5.1)

де  Ртер – втрати тиску на тертя на розрахунковій ділянці мережі, Па;

     Рм – сумарні втрати тиску на місцеві опори, Па;

     R - питомі втрати тиску на тертя на розрахунковій ділянці мережі, Па/м;

     l - дійсна довжина ділянки повітропровода, м;

    Z - втрати тиску на місцевому опорі, Па;

З формули (5.1) видно, що   та  .

Для ділянки повітроводу з одним місцевим опором та

Питомі втрати тиску на тертя в круглих повітроводах визначають за формулою:

    (5.2)

де λ- коефіцієнт опору тертя;

    d- діаметр повітроводу, м;

   V- середня швидкість руху повітря в повітроводі, м/с;

    ρ- густина повітря, кг/м3;

   середній швидкісний (динамічний) тиск, Па.

Втрати тиску Рм, Па на місцеві опори визначаються за формулою:

    (5.3)

де  - сума коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці повітроводу.

Використовуючи рівняння (5.1), (5.2) та (5.3) на основі експериментальних даних, легко визначити коефіцієнти λ  та ζ.

5.2 Необхідне обладнання

  1.  Експериментальна установка, яка складається зі спонукача тяги – вентилятора, з відповідною пусковою апаратурою та зв’язаного з ним повітроводу з запірним пристроєм.
  2.  Мікроманометри -2шт.
  3.  Пневмометричні трубки – 3 шт.
  4.  Шланги до пневмометричних трубок та мікроманометру – 4 шт.
  5.  Метрова лінійка або рулетка.

5.3 Опис лабораторної установки

Робочою частиною експериментальної установки є прямолінійна ділянка повітроводу 1, з шиберним обладнанням 2 (рис. 5.1). Для спрощення розрахунку повітровід являє собою круглу сталеву трубу постійного діаметру. На відстані 10 діаметрів повітроводу від шиберної установки, в повітровід введені повітромірні трубки 3, з’єднані  з  допомогою  шлангів  з  мікроманометром 4. Загальна втрата  тиску на ділянці повітроводу може бути визначена шляхом обчислення різниці середніх значень повних тисків, заміряних у вибраних перерізах за допомогою мікроманометра та повітромірних трубок, як вказано на рис. 5.1 (див. замір між розрізами 1 та 2). На цьому ж рисунку показаний спосіб виміру швидкісного тиску в перерізі «1» повітроводу.

Запишемо рівняння Бернуллі у формі тисків у спрощеному вигляді :

    (5.4)

де Рст1 та Рст2 - середні статичні тиски (розрідження) у першому і другому перерізах;

   Ршв1 та Ршв2 – середні швидкісні тиски у першому і другому розрізах.

Рівняння (5.4) запишемо у вигляді:

     (5.5)

або

         (5.6)

Якщо повітровід має постійний діаметр, то тоді маємо:

    (5.7)

Порівнюючи рівняння (5.6) та (5.7) можемо записати, що для повітроводу з постійним діаметром

     (5.8)

У випадку, якщо діаметри (площі повітроводів) у обраних перерізах різні, то для визначення загальної втрати тиску на вибраній ділянці повітроводу необхідно визначати різницю повних тисків у обраних живих перерізах повітроводу.

5.4 Порядок виконання роботи

1. Наконечник (носик) першої повітромірної трубки встановити назустріч потоку в центрі першого по ходу руху повітря живого перерізу повітроводу та з’єднати її шлангами з першим мікроманометром ММН для визначення швидкісного тиску – Ршв.

2. Наконечник другої повітромірної трубки встановлюють в першому перерізі на відстані біля 5 см від наконечника першої трубки, а наконечник третьої повітромірної трубки встановлюють в центрі другого розрізу (рис. 5.1, переріз «2»). З допомогою гумових шлангів з’єднують штуцера повітромірних трубок, які сприймають повні тиски (можна статичні тиски, якщо обрані розрізи з однаковим діаметром), з другим мікроманометром для визначення втрат повного тиску на ділянці повітроводу між обраними живими перерізами.

3. Мікроманометри вивести з допомогою установочних гвинтів у горизонтальне положення.

4. При вимкненому мікроманометрі (триходовий кран повернути проти годинникової стрілки до упору) перевірити місце нуля на шкалі приладу.

5. Виміряти відстань (l) між перерізами «1» та «2» та їх діаметр d.

6. Вивести шибер з повітроводу (місцевий опір відсутній).

7. Включити вентилятор та по першому мікроманометру визначити швидкісний тиск , а по другому мікроманометру визначити втрати тиску  при відсутності місцевого опору.

8. Визначити середній швидкісний тиск у перетині повітроводу за формулою:   ,

де К =0,7÷0,9 –коефіцієнт нерівномірності швидкісного тиску по перетину (береться з попередньої роботи).

9. Визначити коефіцієнт опору тертя за формулою:

.

10.Вимкнути вентилятор та ввести шибер до повітроводу на деяку заздалегiдь визначену величину h, см.

11. Ввімкнути вентилятор та визначити швидкісний тиск Ршв та втрату повного тиску при наявності місцевого опору .

12. Визначити середній швидкісний тиск   та втрату тиску на тертя на розрахунковій ділянці, скориставшись раніше визначеним значенням λ.

13. Визначити втрати тиску на місцевий опір за формулою:

14. Визначити коефіцієнт місцевого опору при введенні шибера у повітровід.

15. Для різних, наперед заданих, положень шибера повторити виміри та розрахунки згідно пунктів 11,12,13,14.

16. Використовуючи раніше отримані значення Ршв.сер для різних положень шибера, обчислити середню швидкість – Vсер :

,

та визначити число Re

,

де ρ- щільність газу, кг/м3;

    μ- динамічний коефіцієнт в’язкості, Н·сек/м2.

C

μ,

17. Визначити λ за формулою Альтшуля

та порівняти зі значеннями λ, отриманими раніше.

Для повітроводів зі сталі Ке=0,1 мм.

18. Усі отримані дані вимірів та розрахунків занести до табл. 5.1.

Таблиця 5.1

Результати вимірювань і розрахунків втрат тиску в повітроводі

досліду

Параметри установки

Виміряні параметри потоку

Розраховані параметри

l1-2, м

d, м

h, см

Ршв,, Па

 Рвтр, Па

Pшв.сер, Па

Pтер, Па

λ

Pм, Па

ζ

Vсер, м/с

Rl, Па

λтеор

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

19. На основі отриманих даних зробити висновки про характер зміни ζ в залежності від величини перекриття газоходу шибером h, та про відповідність експериментальних значень λ значенням, отриманих за формулою Альтшуля.

Контрольні питання

  1.  Які втрати тиску відносять до втрат тиску на тертя?
  2.  Які втрати відносять до втрат тиску на місцеві опори?
  3.  Розгорнута формула загальних втрат тиску на ділянках повітроводу.
  4.  В яких одиницях вимірюється тиск?
  5.  Від яких параметрів залежить коефіцієнт опору тертя?
  6.  Чому бажано вибирати ділянки трубопроводу з однаковим живим перерізом?

Список літератури

  1.  СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование.
  2.  ГОСТ 12.3.018-79 Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний.
  3.  Вентиляция. Экспериментальные исследования / В.П. Корбут, А.Я. Ткачук: Учеб. пособие. – К.: УМК ВО, 1992. – 208с.
  4.  Наладка и регулирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха: Справ. пособие / Б.А. Журавлев, Г.Я. Загальский, П.А. Овчинников и др.: Под ред. Б.А. Журавлева. – М.: Стройиздат, 1980. – 448с.
  5.  Наладка и эксплуатация систем вентиляции и кондиционирования воздуха: Крат. справ / П.М. Енин, Д.М. Критман, Ю.Д. Критман и др. – К.: Будівельник, 1984. – 88с.
  6.  Агафонов Е.П. Наладка систем промышленной вентиляции. Учебник для техникумов. М., Стройиздат, 1978. – 136с.
  7.  Измерение параметров пылегазовых потоков в черной металлургии. Велецкий Р.К., Григина Н.Н. М., Металлургия, 1979. – 80с.
  8.  Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: Учебник для техникумов. – М.: Энергия, 1979. – 424с.


Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи №5 з дисципліни «Вентил
яція» на тему: «Визначення коефіцієнта тертя та місцевого опору у повітроводах систем вентиляції» для студентів спеціальності 6.092100 «Теплогазопостачання і вентиляція» усіх форм навчання.

Укладачі: Голишев Олександр Маркович,

      Голишев Андрій Олександрович,

                        Герасимчук Олександр Володимирович.

                

Реєстрац.  №_____________

Підписано до друку                                                2008  р.

Формат                                            А 5       

Обсяг                                                     стор.

Тираж                                          100                прим.

Видавничий центр КТУ,

вул. XXII партз’їзду, 11,

       м. Кривий Ріг

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5062. Технологические процессы и оборудование пластического деформирования 25.67 KB
  Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы из...
5063. Проектирование привода люлечного элеватора 427 KB
  Определение срока службы привода Срок службы (ресурс). Определение силовых и кинематических параметров привода. Расчет требуемой мощности двигателя. Расчет силовых и кинематических параметров привода...
5064. Розрахунок приводу пластичного конвеєра 2.71 MB
  Технічний рівень усіх галузей народного господарства в значній мірі визначається рівнем розвитку машинобудування. Одним з напрямків вирішення задачі створення і запровадження нових високоефективних і продуктивних знарядь праці є вдосконалення і розвиток конструкцій...
5065. Пожарная нагрузка помещений. Огнестойкость. Классификация помещений и производств по пожароопасности 127 KB
  Пожарная нагрузка помещений. Огнестойкость. Классификация помещений и производств по пожароопасности. Пожарная нагрузка помещений. Пожарная нагрузка – количество теплоты, которое может выделиться в помещение (здание) при пожаре. В нашей стране,...
5066. Дослідження цифро-аналогового перетворювача 108 KB
  Дослідження цифро-аналогового перетворювача Мета роботи: Дослідити роботу цифро-аналогового перетворювача. Завдання: До лабораторної роботи. Із довідника з напівпровідникових інтегральних мікросхем за-писати до теоретичних положен...
5067. Изучение системы автоматизированного моделирования и параметрической оптимизации 823 KB
  Изучение системы автоматизированного моделирования и параметрической оптимизации Цель работы: Ознакомление с системой автоматизированного моделирования и параметрической оптимизации (СИАМ), приобретение практических навыков исследования и оптимизаци...
5068. Память. Факторы забывания и нарушения памяти 64.5 KB
  Впечатления, которые человек получает об окружающем мире, оставляют определенный след, сохраняются, закрепляются, а при необходимости и возможности - воспроизводятся. Эти процессы называются памятью. Без памяти, - писал С.Л. Рубинштейн...
5069. Боевые действия русского флота на Балтийском море в 1914-1917 гг 208.5 KB
  Русский флот в первую мировую войну вел боевые действия на Балтийском, Черном и Баренцевом морях, а отдельные корабли — в Средиземном море и на океанских театрах. Наиболее напряженная борьба шла на Балтийском и Черном морях. К началу войны русс...
5070. Маркетингові комунікації 621.5 KB
  В умовах насиченого ринку недостатньо розробити новий якісний товар, встановити на нього оптимальну ціну і вибрати ефективні канали розподілу. Все більшої ваги в управлінні підприємством набуває така складова комплексу маркетингу, як методи пр...