Обработка результатов испытания

1.Определение скорости движения холодной и горячей воды

 м/с,                               (1)

где   ρ - плотность воды, кг/м³ (см. табл.8);

S – сечение для прохода воды:

холодной           м² ; горячей           м²  (2)

здесь внутренний диаметр внутренней трубы d_в = 0,013 м, наружный диаметр внутренней трубы   d_н = 0,015 м, внутренний диаметр внешней трубы D_в = 0,02 м.

1.                                                               

 

2.                                                           

 

3.

 

4.

 

5.

2. Определение критериев Рейнольдса для холодной и горячей воды

          (3)

где ν ₁   и ν₂ - кинематическая вязкость холодной и горячей воды, м²/с (см. табл. 8).

 

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5.

 

3. Определение критериев Нуссельта холодной и горячей воды:

а) для ламинарного режима течения жидкости (при R_e < 2300)

                      (4)

б) для турбулентного режима (R_e > 2300)

                           (5)

где P_r – критерий Прандтля холодной и горячей воды (см. табл.8);

  P_rс – критерий Прандтля пристеночной области (берется из табл.8 по температуре стенки).

 

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5.

 

4.Определение коэффициентов теплоотдачи

      Вт/м²ЧК,                 (6)

где λ ₁ и λ ₂ – коэффициенты теплопроводности холодной и горячей воды, Вт/м·К (см. табл.8).

1.

 

2.

 

3.

 

4.

 

5.

 

5. Определение коэффициентов теплопередачи по формулам:

а) через коэффициенты теплоотдачи

          Вт / м² ·К                                  (7)

где δ = 0,5(d _н – d _в) – толщина стенки внутренней трубы, м;

λ = 382 Вт/м·К – коэффициент теплопроводности материала стенки;

б) через количество теплоты, переданной от греющей среды к нагреваемой:

 Вт / м² Ч К,                      (8)

где Q – количество переданной теплоты, кДж/ч;

F – поверхность нагрева внутренней трубы, м².

            м²,          (10)

где l = 1 м – длина трубы одной секции теплообменника;

n = 4 – количество секций.

 

1.   2.   3.   4.

1.   2.   3.   4.

6. Количество переданного тепла и поверхность нагрева трубы определяют по формулам:

 кДж / ч,                         (9)

где с₁ – теплоемкость холодной воды, кДж/кг·К (см. табл.8);

 

1.                                                                    2.

 

3.                                                                   4.

 

7. Значения величин, вычисленных по формулам (1-10), занести в таблицу 11, представленную в отчете.

Таблица 11 – Расчетные величины

Номер опыта	V1 м/с	V2 м/с	Re1	Re2	Nu1	Nu2	α1 Вт/м^2К	α2 Вт/м^2К	K (7) Вт/м^2К	K (8) Вт/м^2К
1
2
3
4

8. Построить графики зависимости коэффициента теплоотдачи (от внутренней трубы к холодной воде) и коэффициента теплопередачи между теплоносителями от скорости течения холодной воды, т.е. α = f (V ₁)и K = f (V ₁).

a, кВт/м^2К К, кВт/м^2К

                                                                                                         V, м/с

Рис. 7 Графики зависимостей α = f(V) и K = f(V)

 

Выводы: ___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Работу выполнил:       ________        Работу принял: ________            

    (подпись)                                             (подпись)

Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО ВЕНТЕЛЯТОРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Построение рабочих характеристик центробежного вентилятора при заданной частоте вращения ( напор, мощность и к.п.д. в зависимости от производительности).

Описание установки

Установка для снятия характеристик центробежного вентилятора показана на (рис. 1)

 

 

Рис. 1. Схема вентиляционной установки

1 – всасывающий воздуховод (диаметр D _в = 100 мм);

2 - заслонка;

3 - U – образный манометр;

4 - центробежный вентилятор;

5 - электродвигатель;

6 – мерная диафрагма (диаметр d = 80 мм);

7 - напорный воздуховод (диаметр D_н = 100 мм);

8 - заслонка (D_вых устанавливается от 50 до 100 мм);

9 - амперметр;

10 - вольтметр;

11 - латр;

12 - термометр.

Напор во всасывающем и нагнетательном воздуховодах измеряется при помощи U - образных манометров, заполненных водой, соединённых с трубкой пито.

Производительность вентилятора определяется методом мерной диафрагмы 6, а меняется с помощью заслонки 8. Температура воздуха в воздуховодах измеряется термометрами 12.

Методика проведения работы

1. Включить питание установки;

2. Установить заслонкой 8 наибольший диаметр;

3. Установить напряжение V = 10 В;

4. Установить заслонкой 8 наименьший диаметр;

5.  Снять показания измеряемых параметров и записать в таблицу 1:

- показания пьезометра в всасывающем воздуховоде h _в, м;

- показания пьезометра в нагнетательном воздуховоде h _н, м;

- перепад давления на мерной диафрагме ΔН, м.;

- температура воздуха во всасывающем воздуховоде Т_В, °С (перевести в К);

- температура воздуха в нагнетательном воздуховоде Т_Н, °С (перевести в К);

- сила тока I, А, потребляемая электродвигателем;

- диаметр сменная мембрана D_вых, м.

Последующие испытания проводятся аналогично, по окончании испытания отключить установку.

6. По полученным экспериментальным данным определить:

а) напор центробежного вентилятора;

б) мощность вентилятора;

в) к.п.д. вентилятора.

6. Построить характеристики вентилятора: напорную, мощностную и к.п.д., т.е.

                               Н = f (Q _вен), N = f (Q _вен), η = f (Q _вен).

Таблица 1 Исходные данные                                                                                           

Номер опыта	h в, м.	hн, м.	ΔН, м.	Тв, К	Тн, К	I, А	U, В	D вых, м
1
2
3
4