Исследование потока в неподвижном криволинейном канале
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Казанский государственный технологический университет
Кафедра холодильной техники и технологий
(ХТиТ)
ОТЧЕТ
о лабораторной работе по дисциплине Газовая динамика
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТОКА В НЕПОДВИЖНОМ КРИВОЛИНЕЙНОМ КАНАЛЕ
Казань 2008
Цель работы: ознакомление с методами экспериментального исследования потока в неподвижных каналах; определение потерь механической энергии при движении потока в неподвижных каналах.
Экспериментальная установка
Экспериментальная модель представляет собой плоский криволинейный канал квадратного поперечного сечения с углом изогнутости оси 90 (рисунок 1). Для возможности визуального исследования потока верхняя стенка модели выполнена из прозрачного материала.
а)б)
Рисунок 1 Схема исследуемого канала (а, б)
С помощью фланца модель криволинейного канала крепится к всасывающему патрубку вентилятора. Для предотвращения всасывания в вентилятор посторонних предметов в выходном сечении канала, установлена металлическая сетка.
Визуальное исследование потока в канале производится с помощью шёлковых нитей, закреплённых на конце металлического прутка. Ввод нитей в исследуемую зону потока осуществляется через входное отверстие криволинейного канала.
Экспериментальные данные
Экспериментальные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1 Протокол измерений
сечениеИзмеряемая величина,
мм вод. cт.№ точки1234567А-Аh*40,800000h30303030303030В-Вh*82,50,70,50,50,50,5h30323434333333В, мм. рт.ст.750t,C 18
Таблица 1 - продолжение
сечениеИзмеряемая величина,
мм вод. cт.№ точки891011121314151617181920212223А-Аh*00000000000000,514h30302828282826262424222220181717В-Вh*0,50,50,50,50,50,50,50,50,50,51111,211h31312929272725241919222218161413В, мм. рт.ст.750t,C18
Обработка результатов
1. Учитывая небольшое различие в величинах статических давлений в точках 1-23 сечений А-А и В-В и барометрического давления, приняли одинаковое значение плотности воздуха во всех исследованных точках:
, кг/м3,
где R = 287 Дж/(кгК) - газовая постоянная для сухого воздуха;
Т = (273 + t)=(273 + 18)=291 - температура потока, К;
В = В 133,332=750133,332=99999 ,Па.
, кг/м.
2. Занесли в протокол обработки результатов (табл.4) значения измеренных перепадов между полным и барометрическим давлением (для точек i=1…7):
Па.
- перепад уровня в дифманометрах в трубках полного давления (ТПД).
, Па.
3. Вычислили действительное значение разности между статическим и барометрическим давлениями:
Па,
где к=0,8 - поправочный коэффициент трубки статического давления (ТСД);
перепад уровня в дифманометрах, в трубках статического давления (ТСД).
, Па.
4. Определили динамическое давление в точках сечений А-А и В-В:
Па,
где , Па;
, Па.
, Па.
5. Полагая поток несжимаемым, нашли величину скорости во всех исследованных точках потока по формуле:
, м/с.
, кг/м;
, Па.
, м/с.
Проделали с 1-5 пункты двух сечений и для всех точек. Полученные значения приведены в таблице 2.
Таблица 2 Таблица обработки экспериментальных данных
сечениеВычисляемая величинаРазмерность№ точки1234567А-АПа235,4235,4235,4235,4235,4235,4235,4Па39,247,8500000Па196,2227,6235,4235,4235,4235,4235,4м/с18,119,519,819,819,819,819,8В-ВПа235,4251,1266,8266,8258,9258,9258,9Па78,524,56,94,94,94,94,9Па156,9226,6259,9261,9254,1254,1254,1м/с16,219,520,920,920,620,620,6
Таблица 2 - продолжение
сечениеВычисляемая величинаРазмерность№ точки891011121314А-АПа235,4235,4219,7219,7219,7219,7204,1Па0000000Па235,4235,4219,7219,7219,7219,7204,1м/с19,819,819,219,219,219,218,5В-ВПа243,3243,3227,6227,6211,9211,9196,2Па4,914,914,914,914,914,914,91Па238,4238,4222,7222,7206,9206,9191,3м/с19,9619,9619,319,318,618,617,9
Таблица 2 - продолжение
сечениеВычисляемая величинаРазмерность№ точки15161718192021А-АПа204,1188,4188,4172,7172,7156,9141,3Па0000004,1Па204,1188,4188,4172,7172,7156,9137,2м/с18,517,817,816,916,916,215,1В-ВПа188,4149,1149,1172,7172,7141,3125,6Па4,94,94,99,89,89,811,8Па183,5144,2144,2162,9162,9131,5113,8м/с17,515,515,516,516,514,813,8
Таблица 2 - продолжение
сечениеВычисляемая величинаРазмерность№ точки2223А-АПа133,4133,4Па9,8139,2Па123,694,2м/с14,412,6В-ВПа109,9102,02Па9,819,81Па100,192,2м/с12,912,4
6. Графики распределения скорости в сечениях А-А и В-В.
Рисунок 2 График распределения скорости в сечении А-А
Рисунок 3 График распределения скорости в сечении В-В
7. Нашли среднее значение скорости в сечении А-А, применяя формулу трапеций для нахождения площади под графиком скорости:
Нашли среднее значение скорости в сечении В-В, применяя формулу выше.
Изобразили эти средние значения скорости на графиках распределения скоростей.
8. Нашли значение и в сечениях А-А и В-В:
,
где ;
.
Расчётные величины приведены в таблице 3.
Таблица 3 Таблица обработки экспериментальных данных
сечениеВычисляемая величинаномер точки123456789
А-А18,119,519,819,819,819,819,819,819,80,90,981111111
0,040,080,120,160,210,250,290,330,37
В-В16,219,520,920,920,620,620,619,9619,960,770,930,9910,990,990,990,950,95
0,040,080,120,160,210,250,290,330,37
Таблица 3 - продолжение
сечениеВычисляемая величинаномер точки101112131415161718
А-А19,219,219,219,218,518,517,817,816,90,970,970,970,970,930,930,890,890,860,410,450,490,530,570,620,660,690,74
В-В19,319,318,618,617,917,515,515,516,50,920,920,890,890,850,840,740,740,790,410,450,490,530,570,620,660,690,74
Таблица 3 - пр