 |
Теоретичні положення
|
|
|
|
Складність гідро- та аеродинамічних процесів, що відбуваються у робочому органі лопаткового нагнітача, робить неможливим розрахунок його характеристики. Тому вона будується тільки експериментально. У результаті випробувань звичайно одержують характеристику нагнітача даного типу та розміру при постійній частоті обертання та переміщенні середовища даної густини [3].
При нових геометрично подібних розмірах, новій частоті обертання або новій густині переміщуваного середовища характеристику вихідного нагнітача можна перерахувати [4].
Формули перерахунку можуть бути одержані за допомогою теорії подібності. Основне положення теорії подібності вимагає дотримування геометричної, кінематичної та динамічної подібності [2].
Геометрична подібність міститься у пропорційності змінені всіх лінійних розмірів при збереженні рівності кутових розмірів. При цому повинен бути постійним лінійний коефіцієнт подібності:
, (3.1)
де Dм, Dн та bм, bн – діаметр робочих коліс та ширина лопаток відповідно моделі та натури.
Геометрична подібність також означає постійність відношень будь-яких подібних лінійних розмірів:
Кінематична подібність відносно до нагнітачів означає подібність паралелограмів швидкостей у подібних точках проточної частини двох геометрично подібних нагнітачів при однакових режимах їх роботи.
, (3.2)
де uм,uн – колова швидкість на виході;
сvм, сvн - проекція абсолютної швидкості на напрямок колової швидкості на виході;
сrм, сrн – проекція абсолютної швидкості на напрямок радіуса;
Dм, Dн та nм, nн – діаметр на виході та частота обертання робочого колеса відповідно моделі і натури.
Динамічна подібність припускає пропорційність сил, діючих у подібних точках проточної частини, при збереженні геометричної та кінематичної подібності.
|
|
|
Динамічна подібність означає рівність критеріїв подібності якими є числа Ейлера, Рейнольдса, Фруда та Струхаля:
, (3.3)
,
де l – характерний лінійний розмір (для робочого колеса нагнітача l=D), м;
n – коефіцієнт кінематичної в’язкості, м/с2;
w – швидкість, м/с;
r – густина, кг/м3;
Р – тиск, Па;
g – прискорення сили тяжіння, м/с2;
t – час, с.
При одночасному змінені D та n формули перерахунку характеристик у загальному виді записуються таким чином [4]:
; (3.4)
; (3.5)
; (3.6)
Формули перерахунку подачі (3.4), тиску (напору) (3.5) та потужності (3.6), отримані на основі теорії подібності, дозволяють перераховувати параметри, що визначають роботу нагнітачів при змінені частоти обертання приводу n, діаметра робочого колеса D, густини переміщуваного середовища r.
ОПИС УСТАНОВКИ.
Для виконання лабораторної роботи використовується установка опис якої і її схема наведені у лабораторній роботі ТД–1.
|
|
|
