Исследование потока в неподвижном криволинейном канале (стр. 1 из 3)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Кафедра холодильной техники и технологий
(ХТиТ)
ОТЧЕТ
о лабораторной работе по дисциплине «Газовая динамика»
«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТОКА В НЕПОДВИЖНОМ КРИВОЛИНЕЙНОМ КАНАЛЕ»
Казань 2008
Цель работы: ознакомление с методами экспериментального исследования потока в неподвижных каналах; определение потерь механической энергии при движении потока в неподвижных каналах.
Экспериментальная установка
Экспериментальная модель представляет собой плоский криволинейный канал квадратного поперечного сечения с углом изогнутости оси 90° (рисунок 1). Для возможности визуального исследования потока верхняя стенка модели выполнена из прозрачного материала.
а) б)
Рисунок 1 – Схема исследуемого канала (а, б)
С помощью фланца модель криволинейного канала крепится к всасывающему патрубку вентилятора. Для предотвращения всасывания в вентилятор посторонних предметов в выходном сечении канала, установлена металлическая сетка.
Визуальное исследование потока в канале производится с помощью шёлковых нитей, закреплённых на конце металлического прутка. Ввод нитей в исследуемую зону потока осуществляется через входное отверстие криволинейного канала.
Экспериментальные данные
Экспериментальные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Протокол измерений
| сечение | Измеряемая величина, мм вод. cт. | № точки | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| А-А | Dh* | 4 | 0,8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Dh | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| В-В | Dh* | 8 | 2,5 | 0,7 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| Dh | 30 | 32 | 34 | 34 | 33 | 33 | 33 | |
| В, мм. рт.ст. | 750 | |||||||
| t,°C | 18 | |||||||
Таблица 1 - продолжение
| сечение | Измеряемая величина, мм вод. cт. | № точки | |||||||||||||||
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | ||
| А-А | Dh* | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,5 | 1 | 4 |
| Dh | 30 | 30 | 28 | 28 | 28 | 28 | 26 | 26 | 24 | 24 | 22 | 22 | 20 | 18 | 17 | 17 | |
| В-В | Dh* | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 1 | 1 | 1 | 1,2 | 1 | 1 |
| Dh | 31 | 31 | 29 | 29 | 27 | 27 | 25 | 24 | 19 | 19 | 22 | 22 | 18 | 16 | 14 | 13 | |
| В, мм. рт.ст. | 750 | ||||||||||||||||
| t,°C | 18 | ||||||||||||||||
Обработка результатов
1. Учитывая небольшое различие в величинах статических давлений в точках 1-23 сечений А-А и В-В и барометрического давления, приняли одинаковое значение плотности воздуха во всех исследованных точках:
, кг/м3,где R = 287 Дж/(кг×К) - газовая постоянная для сухого воздуха;
Т = (273 + t)=(273 + 18)=291 - температура потока, К;
В’ = В ×133,332=750×133,332=99999 ,Па.
, кг/м.2. Занесли в протокол обработки результатов (табл.4) значения измеренных перепадов между полным и барометрическим давлением (для точек i=1…7):
Па. 
- перепад уровня в дифманометрах в трубках полного давления (ТПД). 
, Па.3. Вычислили действительное значение разности между статическим и барометрическим давлениями:
Па,где к=0,8 - поправочный коэффициент трубки статического давления (ТСД);
– перепад уровня в дифманометрах, в трубках статического давления (ТСД). 
, Па.4. Определили динамическое давление в точках сечений А-А и В-В:
Па,где
, Па; 
, Па. 
, Па.5. Полагая поток несжимаемым, нашли величину скорости во всех исследованных точках потока по формуле:
, м/с. 
, кг/м; 
, Па. 
, м/с.Проделали с 1-5 пункты двух сечений и для всех точек. Полученные значения приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Таблица обработки экспериментальных данных
| сечение | Вычисляемая величина | Размерность | № точки | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||
| А-А |  | Па | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 |
 | Па | 39,24 | 7,85 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
 | Па | 196,2 | 227,6 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | 235,4 | |
 | м/с | 18,1 | 19,5 | 19,8 | 19,8 | 19,8 | 19,8 | 19,8 | |
| В-В | | Па | 235,4 | 251,1 | 266,8 | 266,8 | 258,9 | 258,9 | 258,9 |
| | Па | 78,5 | 24,5 | 6,9 | 4,9 | 4,9 | 4,9 | 4,9 | |
 | Па | 156,9 | 226,6 | 259,9 | 261,9 | 254,1 | 254,1 | 254,1 | |
 | м/с | 16,2 | 19,5 | 20,9 | 20,9 | 20,6 | 20,6 | 20,6 | |
Таблица 2 - продолжение
| сечение | Вычисляемая величина | Размерность | № точки | ||||||
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |||
| А-А | | Па | 235,4 | 235,4 | 219,7 | 219,7 | 219,7 | 219,7 | 204,1 |
| | Па | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| | Па | 235,4 | 235,4 | 219,7 | 219,7 | 219,7 | 219,7 | 204,1 | |
| | м/с | 19,8 | 19,8 | 19,2 | 19,2 | 19,2 | 19,2 | 18,5 | |
| В-В | | Па | 243,3 | 243,3 | 227,6 | 227,6 | 211,9 | 211,9 | 196,2 |
| | Па | 4,91 | 4,91 | 4,91 | 4,91 | 4,91 | 4,91 | 4,91 | |
| | Па | 238,4 | 238,4 | 222,7 | 222,7 | 206,9 | 206,9 | 191,3 | |
| | м/с | 19,96 | 19,96 | 19,3 | 19,3 | 18,6 | 18,6 | 17,9 | |
Таблица 2 - продолжение
| сечение | Вычисляемая величина | Размерность | № точки | ||||||
| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | |||
| А-А | | Па | 204,1 | 188,4 | 188,4 | 172,7 | 172,7 | 156,9 | 141,3 |
| | Па | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4,1 | |
| | Па | 204,1 | 188,4 | 188,4 | 172,7 | 172,7 | 156,9 | 137,2 | |
 | м/с | 18,5 | 17,8 | 17,8 | 16,9 | 16,9 | 16,2 | 15,1 | |
| В-В | | Па | 188,4 | 149,1 | 149,1 | 172,7 | 172,7 | 141,3 | 125,6 |
| | Па | 4,9 | 4,9 | 4,9 | 9,8 | 9,8 | 9,8 | 11,8 | |
 | Па | 183,5 | 144,2 | 144,2 | 162,9 | 162,9 | 131,5 | 113,8 | |
| | м/с | 17,5 | 15,5 | 15,5 | 16,5 | 16,5 | 14,8 | 13,8 | |
Таблица 2 - продолжение