Лабораторная работа

Лабораторная работа Исследование потока в неподвижном криволинейном канале

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 26.12.2024





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



Таблица 2 - продолжение

сечение
Вычисляемая величина
Размерность
№ точки

15
16
17
18
19
20
21

А-А


Па
204,1
188,4
188,4
172,7
172,7
156,9
141,3



Па
0
0
0
0
0
0
4,1



Па
204,1
188,4
188,4
172,7
172,7
156,9
137,2



м/с
18,5
17,8
17,8
16,9
16,9
16,2
15,1

В-В


Па
188,4
149,1
149,1
172,7
172,7
141,3
125,6



Па
4,9
4,9
4,9
9,8
9,8
9,8
11,8



Па
183,5
144,2
144,2
162,9
162,9
131,5
113,8



м/с
17,5
15,5
15,5
16,5
16,5
14,8
13,8



Таблица 2 - продолжение

сечение
Вычисляемая величина
Размерность
№ точки

22
23

А-А


Па
133,4
133,4



Па
9,81
39,2



Па
123,6
94,2



м/с
14,4
12,6

В-В


Па
109,9
102,02



Па
9,81
9,81



Па
100,1
92,2



м/с
12,9
12,4



6. Графики распределения скорости в сечениях А-А и В-В.


Рисунок 2 – График распределения скорости в сечении А-А


Рисунок 3 – График распределения скорости в сечении В-В
7. Нашли среднее значение скорости в сечении А-А, применяя формулу трапеций для нахождения площади под графиком скорости:



Нашли среднее значение скорости в сечении В-В, применяя формулу выше.

Изобразили эти средние значения скорости на графиках распределения скоростей.

8. Нашли значение  и в сечениях А-А и В-В:
,



где ;

.
Расчётные величины приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Таблица обработки экспериментальных данных

сечение
Вычисляемая величина
номер точки

1
2
3
4
5
6
7
8
9


А-А


18,1
19,5
19,8
19,8
19,8
19,8
19,8
19,8
19,8



0,9
0,98
1
1
1
1
1
1
1





0,04
0,08
0,12
0,16
0,21
0,25
0,29
0,33
0,37


В-В


16,2
19,5
20,9
20,9
20,6
20,6
20,6
19,96
19,96



0,77
0,93
0,99
1
0,99
0,99
0,99
0,95
0,95





0,04
0,08
0,12
0,16
0,21
0,25
0,29
0,33
0,37



Таблица 3 - продолжение

сечение
Вычисляемая величина
номер точки

10
11
12
13
14
15
16
17
18


А-А


19,2
19,2
19,2
19,2
18,5
18,5
17,8
17,8
16,9



0,97
0,97
0,97
0,97
0,93
0,93
0,89
0,89
0,86



0,41
0,45
0,49
0,53
0,57
0,62
0,66
0,69
0,74


В-В


19,3
19,3
18,6
18,6
17,9
17,5
15,5
15,5
16,5



0,92
0,92
0,89
0,89
0,85
0,84
0,74
0,74
0,79



0,41
0,45
0,49
0,53
0,57
0,62
0,66
0,69
0,74




Таблица 3 - продолжение

сечение
Вычисляемая величина
номер точки

19
20
21
22
23


А-А


16,9
16,2
15,2
14,4
12,6



0,86
0,82
0,76
0,73
0,63



0,78
0,82
0,86
0,9
0,94


В-В


16,5
14,8
13,8
12,9
12,4



0,79
0,71
0,66
0,62
0,6



0,78
0,82
0,86
0,9
0,94



9. Графики зависимости  от  для каждого сечения.


Рисунок 4 – Эпюра скорости на входе в криволинейный канал


Рисунок 5 – Эпюра скорости на выходе в криволинейный канал

поток неподвижный канал потери энергия
10. Определили среднее значение динамического давления на входе в канал:
 Па .

.
11. Принимая статическое давление на выпуклой стенке канала в сечениях А-А и В-В равным статическому давлению в точке 1, а на вогнутой - равным давлению в точке 23 и учитывая равенство полного и статического давлений на стенках канала, определили для этих сечений среднее значение разностей:


, Па.




Полученные значения  и  являются приближенными. Для нахождения более точных значений необходимо произвести измерения в нескольких сечениях по высоте канала.

12. Нашли потери полного давления в канале:
.
13. Вычислили коэффициент потерь энергии криволинейного канала:
.



;




14. Вычислили потери полного давления по экспериментальным данным.
,
где
 ;

 - линейный коэффициент сопротивления трения участка;



 м

м/с – кинематическая вязкость







Па
Вывод: в ходе данной работы мы ознакомились с методами экспериментального исследования потока в неподвижных каналах, а также экспериментально определили коэффициент потери энергии установки и сравнили его с теоретическим.
Список использованной литературы
1. Газодинамика. Компрессорные и расширительные машины: Метод. указания к лаб. работам / Казан. гос. технол. ун-т; Сост.: А.А. Никитин, С.В. Визгалов. Казань, 2004. 44 с.

2. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. - М.: Машиностроение, 1975.- 559 с.

Размещено на Allbest.ru

1. Диплом Характеристика та експертиза мяса забійних тварин
2. Реферат Положение о лифляндских крестьянах
3. Реферат Особенности экономического моделирования
4. Реферат Способы и средства борьбы с пожарами. Опасные и вредные факторы пожара
5. Реферат Кастусь Каліноўскі
6. Реферат на тему Lady With A Dog Essay Research Paper
7. Курсовая Трудовой договор контракт как основание возникновения трудовых правоотношений
8. Статья Юридическая ответственность за экологические правонарушения исходные положения и теоретические
9. Книга Этика, или познай самого себя, Абеляр Пьер
10. Реферат на тему Oedipus Essay Research Paper Oedipus gained the