Измерение расхода воздуха напорной трубкой

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ВОЗДУХА НАПОРНОЙ ТРУБКОЙ

 

Цель работы: ознакомиться с методикой определения средней скорости воздуха в трубопроводе методом графического интегрирования и определить для данного воздухопровода расход воздуха - теоретический и практичес­кий с помощью диафрагмы.

 

Метод определения расхода воздуха

 

Определение расхода воздуха производится с использованием напорной трубки и основано на измерении динамического давления

                                          ,                                      (9)

по которому можно вычислить скорость потока

                           ,                            (10)

где Pg - динамическое давление, измеренное напорной трубкой и дифференциальным манометром, (мм. вод. ст. );

 - плотность воздуха, проходящего по воздухопроводу (оп­ределяется по формуле (3) или (4),

 

 

В реальных трубопроводах скорость газа (жидкости) по сечению не одинакова и ее распределение по сечению потока зависит от характе­ра движения газа (жидкости). Следовательно, секундный расход воздуха в трубопроводе.

                                                           ,                                          (11)

 

где - средняя скорость воздуха в трубопроводе, м/с;

F - площадь поперечного сечения трубопровода,

 

Для определения средней скорости измеряют скорости возду­ха в разных точках сечения по диаметру, а затем строят кривую поля скоростей и производят ее графическое интегрирование для нахождения .

Для более точных измерений поле скоростей строится при измерениях по диаметру, перпендикулярному начальному.

Описание установки

Работа выполняется на установке 1, схема которой приведена на рис. 2.

Вентилятором 1 воздух подается в трубопровод 2, где установлена напорная трубка 3 с полусферической головкой. Перепад статического дав­ления на диафрагме    измеряется   U - образным манометром 8, вели­чина динамического давления - микроманометром 4, избыточное давление воздуха в воздухопроводе - U  - образным манометром 5 через штуцер 2.

Температура воздуха в воздухопроводе    определяется с помощью термометра 6. Величину перемещения напорной трубки по диаметру трубопро­вода фиксируют по шкале 7, градуированной в миллиметрах.

На рис. 3 показана конструкция напорной трубки с полусферической головкой. Через осевое сверление наконечника трубки измеряется суммарное давление   (штуцер +), а через боковое сверление - стати­ческое   (штуцер -). Дифманометр позволяет измерить непосредственно динамическое давление

                                    Рисунок 2. Схема установки

Рисунок 3. Конструкция                              Рисунок 4. Распределение нормальной напорной трубки               скоростей по сечению потока

Порядок проведения работы

1. Напорную трубку 3 передвинуть в самое верхнее положение до упо­ра и зафиксировать ее положение на шкале 7 или масштабной линейке.

2. Включить вентилятор и установить расход воздуха.

3. Измерить барометрическое давление Ра (мм вод. ст. ), избыточное статическое давление  (мм. вод. ст), температуру воздуха в воздухопро­воде  (°С), перепад статического давления на измерительной диафраг­ме  (мм. вод. ст. )   и температуру сухого   (°С) и влажного (°С) термометров психрометра.

4. Произвести замеры динамического давления в каждой точке текущего диаметра  трубопровода через каждые 10 мм перемещения трубки.

5. Рассчитать плотность воздуха по указанию преподавателя по форму­ле (3) или (4).

6. По измеренным динамическим давлениям   и плотности воздуха    определить скорость воздуха   в каждой точке текущего диамет­ра    по формуле (10).

7. Данные измерений и расчетов занести в табл. 1. 1.

Результаты измерений

        мм. рт. ст.                           =   

       мм. рт. ст.                          =  

       мм. рт. ст.                       =    

                                                              =   

Таблица 1. 1

Значение текущего диаметра, мм	Динамическое давление, мм. вод. ст.	Скорость воздуха, м/с
...

 

8. По результатам расчетов определить среднюю скорость воздуха   методом графического интегрирования. Для этого на миллиметровой бумагу на достаточно большом рисунке нанесли значения  (см. рис. 4), предварительно выбрав удобный масштаб диаметра и значений скоростей. Затем провести кривую поля скоростей, зная, что возле внутренней поверхности трубопровода , определить площадь графика, ограниченную кривой  и осью ординат ,  или . Полученную площадь графика разделить на ординату, соответствующую диа­метру воздухопровода в выбранном масштабе (мм или см) и получить Uср (мм или см).

Для получения средней скорости найденную величину умножить на при­

 

нятый масштаб скорости, т. е.

Пример, Uср =8 см. Масштаб скорости Ми = 1 м/с = 1/см,

тогда Uср = 8*1 = 8 м/с.

 

9. Определить расход воздуха V по формуле (11) и сравнить с расходом воздуха, полученным с помощью диафрагмы при том же положении дросселя V' по формуле (5).

10. Определить коэффициент расхода наборной трубки

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: