|
Дифференциальный цифровой манометр ДМЦ-01Стр 1 из 3Следующая ⇒ Государственный Университет
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Вентиляция»
Владимир Министерство образования Российской Федерации Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и гидравлики
Методические указания к лабораторным работам по вентиляции
Составители С.В. УГОРОВА М.В. ШЕНОГИН
Владимир 2003
Методические указания к лабораторным работам по вентиляции / Вла-дим. гос. ун-т.; Сост.: С.В. Угорова, М.В. Шеногин. Владимир, 2003. 28 с. Изложена методика выполнения четырех лабораторных работ по дисциплине «Вентиляция». Приведены схемы лабораторных установок, контрольные вопросы и необходимая литература. Предназначены для студентов четвертого курса дневного обучения специальности 290700 «Теплогазоснабжение и вентиляция». Табл. 8. Ил. 10. Библиогр. 5 назв. Печатается по решению редакционно-издательского совета Владимирского государственного университета. Рецензент канд. техн. наук В.Б. Акимов.
Лабораторная работа № 1
ИЗУЧЕНИЕ Приборов для измерения давления, скорости и температуры воздуха в системах вентиляции
Цель работы Изучить устройство дифференциального цифрового манометра ДМЦ-01 (НПО «ЭКО-ИНТЕК», Россия) и цифрового термоанемометра AVM-03 (CPS Products Inc., США), ознакомиться с методиками измерения давления и скорости воздуха.
Теоретическое введение Общие сведения Давление жидкостей, паров и газов определяется силой, нормально действующей равномерно на единицу поверхности. При измерении следует различать давление атмосферное, избыточное и абсолютное. Атмосферное, или барометрическое, давление Избыточное давление Абсолютное давление Если абсолютное давление меньше атмосферного на величину Единицей измерения в системе СИ служит паскаль (Па): При необходимости для пересчета единиц давления, пользуются следующим равенством: 1 ат = 1 кгс/см2 = 10 м вод. ст. = 735,5 мм рт. ст. = 98100 Па. При движении жидкостей и газов по трубопроводам и каналам недостаточно характеризовать их давление одним из названий – атмосферное, избыточное или абсолютное. В этом случае рассматривают следующие давления: статическое, динамическое и полное Статическое давление Динамическое давление
где
Полное давление
Как видно из формулы (1), зная динамическое давление можно рассчитать осевую (т.е. максимальную) скорость воздушного потока:
Однако при расчете расхода воздуха необходимо знать не осевую, а среднюю скорость потока
где Расход воздуха в воздуховоде,
где
Приборы для измерения давления и скорости воздуха имеют ряд технических характеристик, наиболее важными из которых являются диапазон измерения и класс точности. Диапазон измерения определяется величинами верхнего и нижнего пределов измерения прибора, т.е. максимальной и минимальной величиной параметра, которую способен измерить данный прибор. Класс точности прибора – это максимальная относительная погрешность, выраженная в процентах от верхнего предела измерения.
Таблица 4
Таблица 5
4. Контрольные вопросы 1. Давление абсолютное, избыточное, атмосферное, статическое, динамическое, полное: дать определения. 2. Подставить вместо знаков? коэффициенты в следующее равенство: 1 ат =? кгс/см2 =? м вод. ст. =? мм рт. ст. =? Па. 3. Рассказать об условиях эксплуатации изученных приборов. 4. Описать принцип действия цифрового манометра ДМЦ-01, рассказать о назначении кнопок на лицевой панели, нарисовать схемы измерения полного, статического и динамического давлений. 5. Описать принцип действия цифрового термоанемометра AVM-03, рассказать о назначении кнопок на лицевой панели, описать методику измерения температуры, скорости и расхода воздуха. 6. Что такое класс точности прибора? Каковы классы точности у цифрового манометра ДМЦ-01 и цифрового термоанемометра AVM-03? Как определяются погрешности измерений у этих приборов?
Лабораторная работа № 2
ОПРеделение коэффициентов трения и местного сопротивления воздуховодов в системах вентиляции
Цель работы Ознакомиться с методикой экспериментального определения коэффициентов трения и местного сопротивления в воздуховодах вентиляционных систем и сравнение их с величинами, вычисленными теоретически.
Теоретическое введение При перемещении воздуха по воздуховодам имеет место потеря удельной энергии движущегося потока на преодоление различных сопротивлений. Сопротивления могут быть разделены на две группы: линейные сопротивления, обычно называемые сопротивлениями трения, и местные сопротивления. Последние представляют собой потерю удельной энергии движущейся среды при проходе через различные фасонные части, а первые – потери на преодоление сил трения о стенки воздуховода. Для круглого воздуховода, имеющего по всей своей длине одинаковое поперечное сечение и неизменный расход воздуха, уравнение, выражающее собой линейные потери удельной энергии – давление
где
Коэффициент трения является переменной величиной и зависит от характера движения жидкости в воздуховодах, который может быть ламинарным и турбулентным. Первый характеризуется тем, что отдельные струйки движутся в потоке прямолинейно параллельно друг другу; второй – наличием поперечных к оси трубопровода пульсаций частиц жидкости, движущейся по беспорядочным и неустойчивым траекториям. Критерием, служащим для определения наличия того или другого характера движения, является критерий (или число) Рейнольдса –
где
Значения коэффициента кинематической вязкости воздуха приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1
Критерий Этот график был получен Никурадзе в результате обобщения экспериментальных данных. Как видно из рисунка, в пределах ламинарного режима движения воздуха коэффициент трения
При турбулентном режиме движения воздуха один и тот же воздуховод при данной его шероховатости, характеризуемой отношением
или, что более точно, формулой Никурадзе:
Коэффициент трения
Местные потери давления в воздуховодах возникают при резких изменениях сечения или конфигурации потока, при разделении или слиянии потоков в тройниках, крестовинах или других фасонных частях. Потери давления в местных сопротивлениях принято выражать в долях от динамического давления:
где
Для большинства геометрически подобных сопротивлений величины
5. Ход работы Схема установки представлена на рис. 1, замеры производятся на правой ветви в точках 13, 14 и 15. Все эксперименты проводятся для 4-6 режимов, которые устанавливаются разной степенью перекрытия воздушного потока заслонкой № 2. 1. Измеряются статические давления в точках 13, 14, 15 – 2. Определяются потери давления на трение на участке 13-14 –
Т.к. на участке 13-14 отсутствуют местные сопротивления (т.е.
3. Рассчитывается значение экспериментального коэффициента трения
4. Рассчитывается значение скорости на участке 13-14 –
5. Определяется значение числа
6. Вычисляется значение коэффициента трения воздуховода по формуле Никурадзе 7. Определяются потери давления в местных сопротивлениях на участке 14-15 – Поскольку длина участка 14-15 мала, то потери давления по длине невелики, и ими можно пренебречь. Считаем, что полные потери давления на участке 14-15 складываются только из потерь в местных сопротивлениях: 8. Рассчитываем величину экспериментального коэффициента местных сопротивлений
где 9. Значение экспериментального коэффициента местных сопротивлений Данные измерений и результаты расчетов необходимо занести в табл. 2.2. В конце лабораторной работы нужно сформулировать вывод, в котором надо объяснить возможные причины расхождения экспериментальных и теоретических данных. Таблица 2.2
Лабораторная работа № 3
Исследование воздушной приточной струи
Цель работы Ознакомиться с разновидностями приточных струй и закономерностями их развития. Овладеть методиками расчета и измерения скоростей и расходов воздуха в приточной струе. Научиться определять расход воздуха, осевую и среднюю скорости приточной струи опытным и расчетным путями.
Теоретическое введение Большую роль в организации воздухообмена в помещениях промышленных и гражданских зданий играют приточные струи, образованные воздухораспределителями различного типа. На практике часто встречаются задачи по выбору и расчету воздухораспределителя с учетом взаимодействия приточных струй с воздухом рабочей зоны. При этом необходимо знать закономерности развития приточных струй и их виды. В общем случае струей называется поток жидкости или воздуха с конечными поперечными размерами. Поток воздуха, выходящий в некоторый объем, заполненный той же средой, называется затопленной струей. Струи различаются на свободные и несвободные, на изотермические и неизотермические, на ламинарные и турбулентные. Свободная струя не стеснена твердыми поверхностями (например, колоннами, балками и т.д.), которые не оказывают никакого влияния на ее развитие. На практике чаще всего приходится иметь дело со стесненными струями, на образование которых оказывают влияние различные поверхности помещения, а также взаимодействие самих приточных струй, расположенных на близком расстоянии друг от друга. Изотермическая струя имеет по всему объему одинаковую температуру. Это возможно тогда, когда температура воздуха в начале развития струи равна температуре среды помещения. В этом случае теплообмен струи с воздухом помещения отсутствует. Если приточная струя нагрета или охлаждена, то по мере ее развития температура все в большей степени приближается к температуре окружающего воздуха. Однако количество избыточного тепла в каждом сечении приточной струи остается постоянным и равным начальному. Такие струи называются неизотермическими. Ламинарные и турбулентные приточные струи характеризуются числом Рейнольдса как в любом другом виде течения воздушного потока.
В промышленной вентиляции чаще всего встречаются затопленные несвободные турбулентные неизотермические струи. В настоящее время такие струи изучены в достаточной степени и широко применяются на практике. В настоящей работе мы будем рассматривать свободную неизотермическую турбулентную струю, схема которой показана на рис. 3.1. Опытами установлено, что статическое давление воздуха во всем объеме свободной струи практически постоянно. При этом потеря энергии между двумя какими-либо поперечными сечениями струи равна разности кинетических энергий воздуха в этих сечениях. Вместе с тем, количество движения массы воздуха струи в единицу времени в каждом поперечном сечении ее будет одинаково. При выходе из отверстия струя расширяется и постепенно размывается в окружающей среде за счет интенсивного поперечного перемещения частиц воздуха. Вследствие этого периферийные слои струи притормаживаются, а слои окружающего неподвижного воздуха, находящиеся вблизи струи приходят в движение. В результате создается пограничный слой струи, который по направлению течения непрерывно утолщается. Таким образом, размеры струи по течению увеличиваются, масса растет, а скорость убывает. Свободная осесимметричная приточная струя образуется при истечении газообразной или капельной жидкости в безграничное или достаточно большое пространство, заполненное той же, но покоящейся жидкостью. Согласно теории Г.Н.Абрамовича, воздух, вытекая из воздухораспределителя, образует струю с криволинейными границами, которые приближенно могут быть заменены прямыми В струе различают начальный участок В задачу лабораторной работы входит определение длины начального участка
где
3. Ход работы Схема установки представлена на рис. 1.1. Экспериментальные замеры скоростей воздуха производятся в струе, истекающей из воздухораспределителя № 1. Измерения скоростей воздушного потока осуществляется цифровым термоанемометром AVM-03. Для измерения расстояний используется рулетка. Каждый студент выполняет замеры самостоятельно, при определенном режиме работы установки, который достигается разной степенью перекрытия воздушного потока заслонкой 1. Режим работы устанавливаемым преподавателем индивидуально для каждого студента. Длину начального участка Расстояния от устья воздухораспределителя до сечений
Расход воздуха в сечениях
Результаты измерений и вычислений заносятся в табл. 3.1. Таблица 3.1 ((__lxGc__=window.__lxGc__||{'s':{},'b':0})['s']['_228467']=__lxGc__['s']['_228467']||{'b':{}})['b']['_699615']={'i':__lxGc__.b++};![]() ![]() Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... ![]() Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... ![]() ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... ![]() Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
©2015- 2025 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.
|