Измерение скорости воздушного потока в воздуховодах

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Скорость воздушного потока внутри воздуховодов в настоящее время измеряют электротермоанемометрами или с помощью пневмометрических трубок и микроманометров.

Эдектротермоанемометр работает на принципе зависимости скорости охлаждения нагретого тела от скорости движения воздуха.

В воздушный поток помещают небольшую спираль, нагреваемую электрическим током до заданной температуры: измерение температуры производится электротермометром, шкала которого отградуирована в единицах скорости (м/с).

Как указано выше (см. 1.3) давление, развиваемое вентилятором в воздуховоде, расходуется на создание динамического (Р_д) и статического (Р_ст) давлений.

Статическое давление (Рст) согласно закону Паскаля действует в сечении воздуховода во все стороны одинаково.

На сторону объекта, направленную навстречу воздушному потоку воздействует полное давление в точке (Р_пт), равное по величине в данной точке сумме динамического (Р_ст) и статического (Р_д) давлений, т.е.

Р_пт= Р_д+ Р_ст. (1.20)

Для измерения динамического давления (Р_д) в точке применяют пневмометрические трубки и микроманометры.

Пневмометрическая трубка (рис. 1.2а) представляет собой две трубки, соединенные с помощью сварки или пайки. У трубки 1 имеется открытый торец, а у, трубки 2, заглушённой в торцевой части, имеются на боковой поверхности отверстия.

На открытый конец трубки 1, направленной навстречу воздушному потоку, действует полное давление (формула 1.20), а на боковые отверстия трубки 2 действует только статическое давление (Р _ст).

Микроманометр (рис. 1.2б) состоит из резервуара 3, заполненного жидкостью 4 с заданной плотностью, и наклонной стеклянной трубки 5.

При присоединении резиновыми шлангами 6 противоположных концов трубки I к резервуару 3 микроманометра, а трубки; 2 к наклонной стеклянной трубке 5 происходит компенсация статического давления (Р_ст) и жидкость в трубке 5 с уровня Н₀ поднимается до уровня Н_к за счет динамического давления, т.е.

Р_д = (Н_к – Н_о) · K · g, (1.21)

где Р_д – динамическое давление, Па;

К – коэффициент учитывающий угол наклона трубки 5;

= 9, 81 м/с² – сила земного ускорения.

При измерении динамического давления воздуха в воздуховодах вытяжной вентиляционной сети пневмометрическую трубку, соединяют с микроманометром так же, как и в приточной вентиляционной сети (рис. 1.2). В вытяжной части вентиляционной сети создается статическое разряжение (Р_ст). Поэтому в микроманометре происходит компенсация статических разряжений, передаваемых через трубки 1 и 2 (рис. 1.2).

Скорость воздушного потока в точке расположения пневмометрической трубки вычисляют из формулы (1.8), преобразовав ее к виду

, (1.22)

где V – скорость воздуха в точке, м/с.

Распределение скорости в сечении воздуховода (см. рис. 1.1) зависит от режима движения воздушного потока. Чтобы определить среднюю скорость движения воздушного потока в сечении воздуховода динамическое давление необходимо измерять в нескольких точках.

Для этого всю площадь поперечного сечения воздуховода разделяют на условные равновеликие площадки и динамическое давление измеряют в центре этих площадок.

В воздуховодах круглого сечения все площадки концентричны и имеют форму колец. Количество равновеликих колец (площадок) зависит от диаметра воздуховода. Так для воздуховодов с диаметром до 200 мм намечают 3 кольца, с диаметром до 400 мм – четыре, с диаметром до 700 мм – пять, с диаметром более 700 мм – пять-шесть колец.

В каждом, кольце должно быть как минимум две точки измерения (обычно четыре) динамического давления, лежащие на окружности, делящей площадь кольца также на две равновеликие части. Расстояние точек замера от центра воздуховода определяют по формуле

, (1.23)

где – расстояние точки замера от центра воздуховода, мм;

R – радиус воздуховода, мм;

n – порядковый номер кольца от центра воздуховода (отсчет ведется от центра воздуховода);

m – число равновеликих колец, на которые разбит воздуховод.

Рисунок 1.2 – Схема пневмометрической трубки и микроманометра

Среднюю скорость движения воздушного потока (V_ср) вычисляют по формуле

V_ср = (V₁ + V₂ + V₃ + ….+ V_с ) / С, (1.24)

где V_1, V_2….. V_c_–скорость движения воздуха в точках измерения, м/с;

С – количество измерений.

При известном соотношении средней скорости (V_ср) в сечении к ее максимальному, значению (V_макс) в центре воздушного потока

φ = V_ср/ V_макс, (1.25)

динамическое давление измеряют в центре воздуховода и среднюю скорость вычисляют по формуле

V_ср= φ · V_макс. (1.26)

Объем воздуха, проходящего через поперечное сечение воздуховода, определяют по формуле

L = V_ср ·F (1.27)

где F – площадь сечения воздуховода, через которую проходит воздух, м²;

L – объем воздуха, проходящего по воздуховоду, м/с.

12 Следующая ⇒