Исследование потока в неподвижном криволинейном канале
Тип: лабораторная работа
Категория: Физика
Федеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждениевысшего профессионального образования«Казанский государственный технологический университет»Кафедра холодильной техники и технологий(ХТиТ)ОТЧЕТо лабораторной работе по дисциплине «Газовая динамика»«ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТОКА В НЕПОДВИЖНОМ КРИВОЛИНЕЙНОМ КАНАЛЕ»Казань 2008Цель работы: ознакомление с методами экспериментального исследования потока в неподвижных каналах; определение потерь механической энергии при движении потока в неподвижных каналах.Экспериментальная установкаЭкспериментальная 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 данныеЭкспериментальные данные приведены в таблице 1.Таблица 1 – Протокол измеренийТаблица 1 - продолжениеОбработка результатов1. 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 данныхТаблица 2 - продолжениеТаблица 2 - продолжениеТаблица 2 - продолжение6. Графики распределения скорости в сечениях А-А и В-В.Рисунок 2 – График распределения скорости в сечении А-АРисунок 3 – График распределения скорости в сечении В-В7. Нашли среднее значение скорости в сечении А-А, применяя формулу трапеций для нахождения площади под графиком скорости:
