Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Средняя скорость и расход могут определяться также по значению среднего скоростного давления потока
где α - коэффициент неравномерности потока (α = 1÷ 1, 1), откуда Среднее скоростное давление является разностью полного (Рn) и статического (Р) давлений: Р- среднее статическое давление потока. Измерение Рn и Рск производиться с помощью различных гидродинамических трубок: трубок Пито, усредняющих трубок полного напора, трубок Пито-Прантля, устройство и работа которых изучалось в лабораторном курсе по дисциплине «Гидравлика». Измерение статического давления производиться путем его отбора на поверхности труб с помощью дренажных трубок. Приближенно для определения расхода в воздушных потоках может определяться динамическое давлением по скорости только в середине сечения, тогда при стандартных условиях (при ρ в=1, 22 кг/м3). Для измерения производительности вентиляторов при испытаниях с нагнетательным трубопроводом применяются торцевые диафрагмы со встроенной Трубкой Пито, в этом случае
где: Рск – полное давление, измеряемое трубкой Пито в середине сечения отверстия, Па; - коэффициент этого расходомера, справочная величина зависит от отношения; ρ в – плотность воздуха, зависит от его температуры и барометрического давления, определяется по формуле:
Для измерения падения давления в расходомерных устройствах, как правило, используют дифференциальные жидкостные манометры и микроманометры. При малых давлениях потока (например, при расположение расходомера на всасывающих трубопроводах насосов) - пьезометры. При объемном методе определения производительности жидкость от нагнетателя через трубопровод поступает в тарированную мерную емкость, при этом фиксируется время её наполнения t сек. Производительность равна объему емкости V, деленному на время её наполнения t. м3/с или л/с
Напор (давление) нагнетателя Напором (давлением) нагнетателя называется приращение полной удельной (отнесенной к единице количества) механической энергией жидкости, проходящей через нагнетатель, определяется он разностью полной механических энергий жидкости на выходе и входе в нагнетатель. Полная механическая энергия жидкости состоит их трех составляющих: потенциальной энергии Ер (пропорциональна статистическому давлению р, потенциальной энергии положения Z) (определяется расстоянием Z по вертикали от произвольно принимаемого уровня отсчета) и динамической (скоростной) энергии (пропорциональной V2). За единицу количества может приниматься единица массы (кг), единица веса (ньютон) и единица объема (м3). Напором принято называть приращение механической энергии одного кг массы (обозначим Н’) или одного Ньютона веса (обозначим Н), имеет линейную размерность - метры столба перекачиваемой жидкости. Давлением нагнетателя Δ Р называют приращение энергии каждого м3 перекачиваемой жидкости, имеет размерность. За основную единицу для насосов сейчас применяется массовый напор Н'. Однако, поскольку составляющие весового напора Н имеют удобную для расчетов, измерения и оценки линейную размерность (м. столба прикачиваемой жидкости), часто используется и это выражение напора. В соответствии с определением, Н', Н и Р можно вычислить с помощью следующих формул: ,
,
, где: Рн и Рв – соответственно давление на нагнетательной стороне и всасывании, Так как абсолютное давление равно сумме избыточного и атмосферного давлений, а последнее имеет одинаковое значение во всех сечениях системы, то приращение энергии давления может определяться как разность только избыточных давлений (с учетом знака избыточности давления на всасывании) по показаниям манометра на нагнетании и мановакуметра на всасывании. Zн и Zв – определяет разность энергии положения жидкости на нагнетании и всасывании - сводиться к разности высот расположения манометра и мановакуметра и равна нулю при их расположении на одном уровне (схема подключения приборов дана на рис. 2.1) Vн и Vв – средняя скорость в нагнетательном и всасывающем трубопроводах, равные
Разность квадратов скоростей может вычисляться по формуле:
Здесь: Q – подача нагнетателя, м3/с; dн – диаметр нагнетательного трубопровода, м; dв – диаметр всасывающего трубопровода, м. Если Zн = Zв, а Vн и Vв, то в этом случае , м. столба жидкости;
Давление нагнетателя Δ Р обычно определяется при расчете и испытаниях вентиляторов и может выражаться в Па или в мм. водяного столба. Мощность Различают мощность потребляемую или мощность на валу нагнетателя N и мощность полезную Nп. Для определения мощности нагнетателей применяют два способа:
Рис. 2.1 Схема измерения напора центробежных нагнетателей
Рис. 2.2 Схема мотор-весов: 1 – ротор; 2 – качающийся статор; 2 – коромысло; 4 – вал вентилятора; 5 – соединительная муфта.
-первый- с помощью измерения крутящего момента М на валу и угловой скорости вращения ротора – ω; -второй- по величине электрической мощности, потребляемой из сети Wэ. В первом способе применяется балансирный электродвигатель (или моторвесы, рис 2.2). В этом способе используется следующее обстоятельство. При работе электродвигателя в его статоре возникает момент, равный крутящему моменту ротора Мр, но с обратным знаком. Поэтому, если выполнить установку, в которой ротор двигателя вращается в подшипниках, помещенных в неподвижных опорах вне статора, а статор двигателя, соответственно качается, то в такой системе по силе, приложенной к соответствующей стороне коромысла 3, и плечу в можно определить момент Мр приложенный к ротору, который обеспечивает вращение вала нагнетателя. В него входит: а) крутящий момент на валу нагнетателя, М, кгм; б) крутящий момент, затрачиваемой, на преодоление вентиляционных потерь электродвигателя Мо. Крутящий момент, приложенный к статору, в обычных электродвигателях воспринимается фундаментом; в мотор-весах - уравновешивается усилием p на плече коромысла . Момент Мо, затрачиваемый на преодоление потерь, предварительно определяется при снятом рабочем колесе нагнетателя. Зная частоту вращения ротора n об/мин, находят потребляемую мощность по формуле: , вт
Здесь: p и о -усилие на конце коромысла (Н), измеряемое весовым устройством во время испытаний нагнетателя, и определения момента Мо; n - частота вращения ротора, об/мин, измеряется с помощью различных тахометров. Метод обеспечивает высокую точность измерений, но его нельзя применять для электронасосов блочной конструкции с фланцевыми двигателями. Во втором способе определяют потребляемую электрическую мощность Wэ непосредственно ваттметром и, зная к.п.д. электродвигателя, вычисляют Wн = Wэ, η э’, или путем измерения потребляемой силы тока и напряжения используя амперметр и вольтметр. При использовании однофазного переменного тока N определяется по формуле где: -сила тока, потребляемая электродвигателем, нагнетателя из сети А; V- напряжение в электрической сети, В; cos φ – косинус угла сдвига фаз электродвигателя переменного тока φ; η э – к.п.д. электродвигателя. Точность определения N этим методом в значительной мере зависит отстепени достоверности значении к.п.д и величины cos φ электродвигателя при различных нагрузках. При промышленных или заводских испытаниях этот метод фактически является единственно выполнимым. Полезная мощность нагнетателей вычисляется по уравнению:
или
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-11; Просмотров: 834; Нарушение авторского права страницы