Określanie średniej Prędkości Przepływającego Gazu

Transcript

Określanie średniej prędkości przepływającego gazu.doc (598 KB) Pobierz Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Katedra Energetyki i Ochrony Środowiska Temat ćwiczenia: Określanie średniej prędkości przepływającego gazu Pomocnicze materiały dydaktyczne Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego Opracował: Dr inż. Dawid Taler Katedra Energetyki i Ochrony Środowiska Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki Kraków, 2004 Określanie średniej prędkości przepływającego gazu Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie wydajności maszyny przepływowej przy zastosowaniu różnych metod pomiaru, ich porównanie i dyskusja. Objętościowe natężenie przepływu (strumień objętościowy) wzorem: określone jest m3/s, gdzie - średnia prędkość przepływu w kanale, m/s - pole przekroju kanału, m2 Masowe natężenie przepływu (strumień masowy) określone jest wzorem: kg/s gdzie - gęstość płynu, kg/m3 Pomiar objętościowego natężenia przepływu (strumienia objętościowego) realizowany będzie poprzez zastosowanie następujących metod pomiarowych: 1. Określanie średniej prędkości przepływu gazu przy użyciu zwężek pomiarowych – podstawą pomiaru jest Polska Norma PN-93/M-53950/01. 2. Określanie średniej prędkości przepływu gazu w oparciu o pomiar rurką spiętrzającą Prandtl’a. 3. Pomiar średniej prędkości przepływu gazu za pomocą anemometru skrzydełkowego. Dane wejściowe: Średnica rurociągu Średnica zwężki 500 mm 350 mm Przewężenie zwężki Wielkości mierzone: Temperatura otoczenia , ºC Ciśnienie barometryczne (atmosferyczne) Wilgotność względna , % , Pa Metoda I Określanie średniej prędkości przepływu gazu przy użyciu zwężek pomiarowych – podstawą pomiaru jest Polska Norma PN-93/M-53950/01. 1. Wyznaczenie gęstości powietrza wilgotnego przed zwężką , kg/m3 gdzie - gęstość powietrza w warunkach normalnych fizycznych, 1,2759 3 kg/m - ciśnienie powietrza w warunkach normalnych fizycznych, 105 Pa - temperatura powietrza w warunkach normalnych fizycznych, 273 K - temperatura powietrza przed zwężką, K; wielkość tą odczytujemy na podstawie pomiaru - gęstość pary wodnej nasyconej suchej, kg/m3; wielkość tą odczytujemy z tablic na podstawie temperatury powietrza przed zwężką - ciśnienie pary wodnej nasyconej suchej, Pa; wielkość tą odczytujemy z tablic na podstawie temperatury powietrza przed zwężką - ciśnienie bezwzględne powietrza przed zwężką, Pa , Pa gdzie podciśnienie powietrza przed zwężką, m; wielkość tą odczytujemy na podstawie pomiaru - gęstość cieczy manometrycznej, dla naszego stanowiska pomiarowego = 825 kg/m3 - przyspieszenie ziemskie, = 9,81 m/s2 - 2. Wyznaczenie liczby ekspansji gdzie dla powietrza przed zwężką - wykładnik adiabaty, dla gazów dwuatomowych - liczba przepływu gdzie - spadek ciśnienia na zwężce określony wzorem , Pa gdzie - spadek ,,wysokości ciśnienia’’ na zwężce, m; wielkość tą odczytujemy na podstawie pomiaru 3. Wyznaczenie współczynnika przepływu metodą iteracyjną. gdzie Re - liczba Reynoldsa. Zakładamy jako pierwsze przybliżenie Re = 570 000. Następnie dla tej wartości liczby Reynoldsa obliczamy . 3.1 Wyznaczenie strumienia objętości (objętościowego natężenia przepływu) na podstawie obliczonego współczynnika przepływu . , m3/s 3.2 Wyznaczenie prędkości średniej na podstawie , m/s gdzie - pole przekroju wewnętrznego kanału , m2 3.3 Wyznaczenie rzeczywistej liczby Reynoldsa Definicja liczby Reynoldsa gdzie - współczynnik lepkości kinematycznej płynu, m2/s; wielkość tą odczytujemy z tablic na podstawie temperatury powietrza przed zwężką Na podstawie obliczonej wartości obliczamy liczbę Reynoldsa . 3.4 Wyznaczenie rzeczywistego współczynnika przepływu Na podstawie uzyskanej z obliczeń liczby Reynoldsa obliczamy rzeczywisty współczynnik przepływu Następnie porównujemy współczynnik przepływu obliczony dla założonej liczby Reynoldsa Re = 570 000 z rzeczywistym współczynnikiem przepływu otrzymanym na podstawie rzeczywistej liczby Reynoldsa . Jeżeli = to oznacza, że obliczony strumień objętości strumieniem objętości płynu przepływającym w rurociągu. jest rzeczywistym Jeżeli wartość rzeczywistego współczynnika przepływu różni się znacznie od to jeszcze raz obliczamy współczynnik przepływu dla . Następnie ponownie obliczamy objętościowe natężenie przepływu , prędkość średnią i liczbę Reynoldsa, na podstawie której obliczamy wartością . Wielkość tą porównujemy z . 4. Obliczanie strumienia masy (masowego natężenia przepływu) . , kg/s - gęstość powietrza za zwężką, kg/m3 Metoda II Określanie średniej prędkości przepływu gazu w oparciu o pomiar rurką spiętrzającą Prandtl’a. Ciśnienie całkowite jest równe sumie ciśnienia statycznego i dynamicznego. , Pa Ciśnienie dynamiczne określone jest wzorem: , Pa gdzie - wysokość ciśnienia dynamicznego, m; wielkość tą odczytujemy na podstawie pomiaru Na podstawie co najmniej kilku pomiarów dla różnych głębokości zanurzenia rurki Prandtl’a otrzymujemy średnią arytmetyczną wysokość ciśnienia dynamicznego , m gdzie - liczba pomiarów. Średnia prędkość przepływu określona jest następującym wzorem , m/s gdzie - uśredniona wartość ciśnienia dynamicznego, Pa , Pa Objętościowe natężenie przepływu (strumień objętościowy) , m3/s ... Plik z chomika: wynosi: Snoow Inne pliki z tego folderu:  Badanie oplywu plata.pdf (1191 KB) Badanie wyplywu cieczy ze zbiornika.pdf (1197 KB)  Okreslenie wspolczynnika oporu ciala o ksztalcie oplywowym.pdf (1238 KB)  Określanie średniej prędkości przepływającego gazu.doc (598 KB) Projektowanie pneumatycznych ukladow sterowania metoda algorytmiczna.pdf (2099 KB)   Inne foldery tego chomika:   Zgłoś jeśli naruszono regulamin      Strona główna Aktualności Kontakt Dział Pomocy Opinie   Regulamin serwisu Polityka prywatności Copyright © 2012 Chomikuj.pl Automatyka  Elektrotechnika i elektronika Elementy Automatyki Przemysłowej  Fizyka  Hydraulika i Pneumatyka