mp2_zad234(1).pdf

(291 KB) Pobierz
661896974 UNPDF
ZADANIE 2
Rozwazmy gaznik elementarny ktorego konstrukcje charakteryzujemy trzema wymiarami:
D 25 mm
=
Srednica gardzieli
Nr_Indeksu 222182
=
h 3 mm
=
Wysokosc poziomu paliwa w komorze plywakowej
d " ?"
=
srednica dyszy
natomiast rozpatrywane warunki pracy silnika okreslaja nastepujace wskazniki:
N 18.5 kW
=
Moc [kW]
g e
=
0.22
kg
kW hr
Jednostkowe zurzycie paliwa
0.8
=
Wspolczynnik nadmiaru powietrza [bezywmiarowy]
p
:=
1.3 kg
m 3
Gestosc powietrza
b
:=
700 kg
m 3
Gestosc bezyny
P a
:=
101325Pa
Cisnienie atmosferyczne
Przekroj 1 1 na osi X
Przekroj 2 2 na wlocie powietrza do gaznika
Przekroj 3 3 w miejscu zakonczenia dyszy "d"
661896974.002.png
Liczymy wydatki masowe dla bezyny i powietrza
Q b
:=
N g e
Q b
=
4.07 kg
hr
Wydatek masowy bezyny
=
Q p
14.7 Q b
Dana zaleznosc na wspolczynnik nadmiaru powietrza
Q p
:=
14.7
Q b
po przeksztalceniu powyzszego wzoru
Q p
=
0.013 kg
s
Wydatek masowy powietrza
Wydatki objetosciowe
Q bv
:=
Q b
b
Q bv
=
1.615 10
×
6
m 3
s
Wydatek objetosciowy benzyny
Q p
p
Q pv
:=
Q pv
=
0.01 m 3
s
wydatek objetosciowy powietrza
Ukladamy dwa rownania Bernouliego dla (przy czym nie uwzgledniamy strat)
dla benzyny przekroj 13
dla powietrza przekroj 23
v 1
:= W miejscu przekroju pierwszego panuje cisnienie atmosferyczne, przy czym predkosc cieczy
jest rowna zero
0 m
s
P 1
:=
P a
v 2
:= W miejscu przekroju drugiego tak jak w pierwszym cisnienie P1 = cisnieniu atmosferycznemu
a predkosc powietrza = 0 m/s
0 m
s
P 2
:=
P a
v 1
2
P 1
b g
v 3b
2
P 3
b g
+
=
+
+
h
r. Bernouliego dla przekrojow 1 3
2g
2g
P a
b g
v 3b
2
P 3
b g
Po uwzglednieniu v1=0 oraz P1=Pa
=
+
+
h
2g
v 2
2
P 2
p g
v 3p
2
P 3
p g
+
=
+
r. Bernouliego dla przekrojow 2 3
2g
2g
P a
p g
v 3p
2
P 3
p g
=
+
2g
Po uwzglednieniu v2=0 oraz P2=Pa
661896974.003.png
Q pv
=
A p v 3p
A p
:=
D 2
4
Pole przekroju przez ktore przeplywa powietrze
Q pv
A p
v 3p
:=
v 3p
=
20.835 m
s
Predkosc przeplywu powietrza
P 3
:=
1
2 v 2
2
p
+
P 2
1
2 v 3p
2
p
Cisnienie w gazniku, wyznaczamy z r.
Bernouliego dla przekrojow 2 3
P 3
=
101.043 kPa
Majac cisnienie P3 moge policzyc predkosc przeplywu benzyny z rownania
Bernouliego dla przekrojow 1 3
v 3b
:=
1
b
b
2
b
v 1
2 P 1
+
2 P 3
+
b
g
v 3b
=
0.864 m
s
Predkosc bezyny w miejscu przekroju trzeciego
Majac predkosc przeplywu benzyny oraz Qvb moge policzyc srednice przez ktora
benzyna przeplywa
Q bv
=
A b v 3b
Objetosciowy wydatek benzyny
A b
=
d 2
4
Pole przekroju dyszy
Q bv
=
d 2
4
v 3b
d 2
4 Q bv
=
v 3b
4 Q bv
d
:=
=
1.542 mm
v 3b
Średnica dyszy d 1.542 mm
=
2 h
661896974.004.png
ZADANIE 3
Wyznaczyc nominalny wydatek wody naplywajacej na lopatki wirnika turbiny Peltona oraz
obliczyc nominalna srednice dyszy wyplywowej (d0);
obliczyc sile naporu wody na lopatki turbiny.
Nr_Indeksu 222182
Dane :
N 60 kW
=
nominalna moc turbiny [kW]
H 60m
=
wysokosc spadku wody [m]
r 0.4m
promien turbiny [m]
0.4
=
nominalna wartosc wspolczynnika predkosci turbiny
12 deg
=
kat rozwarcia lopatek turbiny
w
:=
1000 kg
m 3
gestosc wody
=
=
661896974.005.png
Liczymy predkosc cieczy wyplywajacej
v 0
:=
2 g
H
v 0
=
34.304 m
s
Predkosc wody wyplywajacej z dyszy
Liczymy predkosc katowa turbiny
=
u
v 0
Podana zaleznosc na nom. wart. wsp. predkosci turbiny
u v 0
:=
u 13.722 m
s
=
Obwodowa predkosc lopatek turbiny
:=
u
r
34.304 1
s
=
Predkosc katowa turbiny
Liczymy reakcje strumienia cieczy
M o
:=
N
M o
=
1749.042 Nm
Praca wykonana przez wode, czyli moment obrotowy turbiny
F
:=
M o
r
F 4.373 kN
=
Sila dzialajaca na lopatki turbiny, sila z jaka woda napiera na
lopatki
R c
:=
F
R c
=
4.373 kN
Reakcja wynikajaca ze zmiany pedu strugi
Liczymy wydatek wody wyplywajacej (masowy)
w v 0
:=
u
w 20.583 m
s
=
Wzgledna predkosc wody naplywajacej na lopatki turbiny
Wydatek wody na poszczegolne lopatki jest rowny wydatkowi ogolnemu gdyz
zakladamy ze lopatki sa gesto rozmieszczone Qv = Qv1
w
0
Q m
2
− cos
w sin
Q m
2
− sin
Wektorowe równanie pędu
R c
=
Q m
R c
=
Q m1 v 1
+
Q m2 v 2
+
Q m3 v 3
Zmiana pedu strugi, sila reakcji
Q m1
= Q m2
Q m
= Q m3
Q m
2
=
Q m
2
− cos
661896974.001.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin