LAB3.DOC

Ćwiczenie laboratoryjne nr 3

Zdejmowanie charakterystyki wentylatora. Współpraca wentylatorów

Ćwiczenie ma na celu zdjęcie charakterystyki wentylatora promieniowego oraz określenie warunków granicznych współpracy wentylatorów pracujących w różnych podsieciach..

1.     ZAKRES MATERIAŁU DO OPANOWANIA

1)     Rodzaje wentylatorów, podziały,

2)     Rozkład ciśnień w przewodach przed i za wentylatorem, spiętrzenie wentylatora,

3)     Charakterystyka wentylatora, zależności do wyznaczenia charakterystyki, badania

wentylatorów

4)     Współpraca wentylatora z siecią wentylacyjną, dobór wentylatora,

5)       Współpraca szeregowa i równoległa wentylatorów, opór graniczny, stacje wentylatorów,

6)     Stabilna i ekonomiczna praca wentylatorów,

7)     Zależności między parametrami wentylatora,

8)     Współpraca wentylatorów pracujących w różnych podsieciach.

2.      WPROWADZENIE

Rozkład ciśnień w przewodzie  wentyla­cyjnym po stronie ssącej i tłoczącej wentylatora przedstawiono na rysunku 1.  Dla odróżnienia podciśnień i nadciśnień od ciśnień absolutnych te ostatnie oznaczono na rysunku literami z daszkiem.

Rys.1. Wykres ciśnień

W przekroju wlotowym "1" ciśnienie całkowite równe jest ciśnie­niu atmosferycznemu. Zgodnie z rysunkiem 1

                                                                                                                                                                                                                                (1)

Ciśnienie dynamiczne    w tym przekroju równe jest podciśnieniu sta­tycznemu

                                                                                                                                                                                                                                              (2)

W miarę przesuwania się wzdłuż lutniociągu w kierunku wentylatora ma­leje ciśnienie całkowite na skutek strat energii zużywanej na pokona­nie oporów ruchu. Miarą tych strat jest podcienienie statyczne, w częś­ci ssącej zawsze większe od ciśnienia całkowitego.

W rurociągu tłoczącym, za wentylatorem, ciśnienie całkowite  jest równe

                                                                                                                                                                                                    (3)

Zadaniem wentylatora jest przekazanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie oporów ruchu w części ssawnej i tłocznej przewodu oraz nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinetycznej.

Energię tę można wyznaczyć mierząc różnicę ciśnień całkowitych na ssaniu i tłoczeniu, czyli spiętrzenie całkowite

                                                                                                                                                                                                                                (4)

Całkowite spiętrzenie wentylatora ssącego wyniesie

                                                                                                                                                                                                                                              (5)

gdzie:

- podciśnienie statyczne mierzone sondą statyczną,

w - średnia prędkość przepływu,

- gęstość powietrza.

Moc użyteczna wentylatora wyniesie

                                                                                       [W]                                                                                                                                            (6)

Moc na wale określi się według mocy silnika, elektrycznego napędzającego

wentylator z uwzględnieniem jego sprawności

                                                                                      [W]                                                                                                                                            (7)

Sprawność wentylatora wyniesie

                                                                                                                                                                                                                                                                          (8)

Prędkość obrotową należy wyznaczyć przy użyciu stroboskopu.

3.     PRZEBIEG ĆWICZENIA

Ćwiczenie realizowane jest na dwóch oddzielnych stanowiskach pomiarowych. Część I ćwiczenia, realizowana na stanowisku pomiarowym pokazanym na rys. 2, obejmuje zdejmowanie charakterystyki wentylatora. Część II (rys.5) dotyczy badania współpracy wentylatorów pracujących w dwóch różnych podsieciach.

Część I. Zdejmowanie charakterystyki wentylatora promieniowego

Dla uzyskania zależności depresji (spiętrzenia) wentylatora od strumienia objętości powietrza (wydatku) należy przeprowadzić pomiary wy­twarzanego przez wentylator spiętrzenia przy różnych stopniach przysłonięcia przekroju przewodu. W miarę zamykania  zasuwy zwiększać się będzie depresja wentylatora i zmniejszać ilość przepływającego powiet­rza. Wydatek należy mierzyć sposobami omówionymi w ćwiczeniu laborato­ryjnym nr 2 (metodą punktową), spiętrzenie wentylatora za pomocą rurki spiętrzającej i manometru typu U-rurka, pobieraną przez silnik moc elektryczną - watomierzem. Sposób podłączenia przyrządów pomiarowych pokazano na rys. 2.

Rys.2. Schemat stanowiska do zdejmowania charakterystyki wentylatora

Po zestawieniu układu pomiarowego (rys. 2) dla wentylatora promieniowego należy: 

l) wykonać pomiary psychrometryczne

= ......... °C              = ........ °C

2) zmierzyć ciśnienie barometryczne

b = .......... mm Hg

3) wykonać pomiary ciśnienia dynamicznego w środku przekroju, spię­trzenia oraz mocy dla 6¸8 położeń zasuwy dławiącej.

Uwaga praktyczna: Dla równomiernego rozłożenia punktów pomiarowych na charakterystyce należy określić minimalną i maksymalną wartość spiętrzenia i różnicę między tymi wartościami podzielić przez przyjętą ilość punktów pomiarowych. Pomiary należy prowadzić np. od pełnego zamknięcia przysłony i obniżać spiętrzenie o wyliczoną wcześniej wartość różnicy spiętrzeń przypadającą na punkt pomiarowy.