ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 5
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
(наименование института полностью) |
|
(Наименование учебного структурного подразделения) |
|
(код и наименование направления подготовки / специальности) |
|
(направленность (профиль) / специализация) |
Практическое задание №2
по учебному курсу «Механика жидкости и газа»
(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)
Обучающегося | Иваницкая Б.А. | |
| (И.О. Фамилия) | |
Группа | СТРбвд-2003б | |
| | |
Преподаватель | Сайриддинов Сайриддин Шахобович | |
| (И.О. Фамилия) | |
Тольятти 2023
Задача 2
Определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной вставкой
Исходные данные
Каналы 7, 8
7) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 14 мм с конусными участками 60 и 15 градусов;
8) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 14 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;
Давление окружающей среды канал 7 - Р* = 760 мм.рт.ст, канал 8 – 760 мм.рт.ст
температура окружающей среды канал 7 - Т* = 296,0 К, канал 8 - Т* = 296,0 К
Рисунок 1 – Схема экспериментальной установки для стационарных продувок
Рисунок 2 – Канал с конфузорно-диффузорной вставкой
Произвести обработку экспериментальных данных, определим расход воздуха через два канала, и определим, на сколько отличается расход воздуха через один канал по отношению к расходу через другой канал, построим график зависимости расхода воздуха от перепада давлений.
Решение:
Для определения расхода воздуха G (кг/с) применим формулу:
где – это плотность воздуха в критическом сечении измеряемого сопла, кг/м3;
- – это скорость воздуха в критическом сечении сопла, м/с;
- f – площадь критического сечения сопла, м2.
Для вычисления расхода воздуха необходимо вычислить площадь критического сечения:
где d = 0,014 м – диаметр сопла в критическом сечении, м:
Находим плотность и скорость воздуха через газодинамические функции.
-
Определим приведенное давление по формуле:
где р – измеренное давление в критическом состоянии сопла (по ртутному манометру), мм рт.ст;
давление окружающей среды, замеренное по барометру, мм рт.ст.
По формуле:
из которой следует:
(исходные данные)
Данные вычислений и результаты расчетов сведем в таблицу 1
-
Определяем температуру воздуха в критическом сечении мерного сопла Т, К:
где - температура окружающей среды, К;
k =1,4 показатель адиабаты для воздуха.
Рассчитаем температуру воздуха, данные сведем в таблицу 1.
-
Определяем число Маха М по формуле:
Результаты вычислений сведем в таблицу 1.
-
Определяем скорость звука а, м/с, по формуле:
где R = 287 Дж/кг·К – газовая постоянная для воздуха.
м/с
Все значения сведем также в таблицу 1.
-
Определяем скорость воздуха в критическом сечении w, м/с по формуле:
м/с
-
Из уравнения состояния находим плотность окружающей среды , кг/м3, по формуле:
-
Определяем плотность воздуха в критическом сечении кг/м3, по формуле:
кг/м3
Результаты вычислений заносим в таблицу 1
-
Определяем массовый расход воздуха G, кг/с, по формуле:
кг/с
Таблица 1 – Результаты расчетов
7 | | 0,94 | 0,92 | 0,9 | 0,88 | 0,86 | 0,84 | 0,82 | 0,8 | 0,78 | 0,75 | 0,7 |
| - | - | 115 | 147 | 162 | 167 | 167 | 167 | 167 | 167 | 167 | |
| | | | 0,697 | 0,613 | 0,574 | 0,561 | 0,561 | 0,561 | 0,561 | 0,561 | 0,561 |
| Т | | | 206,42 | 181,49 | 169,81 | 165,92 | 165,92 | 165,92 | 165,92 | 165,92 | 165,92 |
| М | | | 1,473 | 1,776 | 1,928 | 1,980 | 1,980 | 1,980 | 1,980 | 1,980 | 1,980 |
| а | | | 287,99 | 270,05 | 261,21 | 258,20 | 258,20 | 258,20 | 258,20 | 258,20 | 258,20 |
| w | | | 424,22 | 479,63 | 503,50 | 511,21 | 511,21 | 511,21 | 511,21 | 511,21 | 511,21 |
| | | | 0,659 | 0,335 | 0,244 | 0,220 | 0,220 | 0,220 | 0,220 | 0,220 | 0,220 |
| G | | | 0,0430 | 0,0247 | 0,0189 | 0,0173 | 0,0173 | 0,0173 | 0,0173 | 0,0173 | 0,0173 |
8 | | 0,94 | 0,92 | 0,9 | 0,88 | 0,86 | 0,84 | 0,82 | 0,8 | 0,78 | 0,75 | 0,7 |
| - | - | 77 | 101 | 129 | 155 | 173 | 177 | 177 | 177 | 177 | |
| | | | 0,797 | 0,734 | 0,661 | 0,592 | 0,545 | 0,534 | 0,534 | 0,534 | 0,534 |
| Т | | | 236,02 | 217,33 | 195,52 | 175,26 | 161,24 | 158,13 | 158,13 | 158,13 | 158,13 |
| М | | | 1,127 | 1,345 | 1,603 | 1,856 | 2,044 | 2,088 | 2,088 | 2,088 | 2,088 |
| а | | | 307,95 | 295,50 | 280,28 | 265,37 | 254,53 | 252,06 | 252,06 | 252,06 | 252,06 |
| w | | | 347,13 | 397,56 | 449,30 | 492,50 | 520,32 | 526,30 | 526,30 | 526,30 | 526,30 |
| | | | 1,490 | 0,874 | 0,481 | 0,278 | 0,190 | 0,174 | 0,174 | 0,174 | 0,174 |
| G | | | 0,0796 | 0,0535 | 0,0332 | 0,0211 | 0,0152 | 0,0141 | 0,0141 | 0,0141 | 0,0141 |
-
По полученным значениям расхода воздуха строим график зависимости через каналы 7,8.
Рисунок 3 – Зависимость расхода воздуха
Выводы – при увеличении изменения давления для каналов 7 и 8 расход увеличивается.
Для канала 8 расход резко увеличивается начиная с изменения давления 0,82 мм.рт. ст, для канала 7 начиная с 0,85 мм.рт.ст.
Для канала 8 градиент увеличения расхода значительно выше чем для канала 7 при тех же значениях изменения давления.