Правила і порядок виконання віртуальної роботи
Віртуальна лабораторна робота для визначення аеродинамічних характеристик профілю крила рис. 2.11 містить зображення аеродинамічної труби дозвукових швидкостей, яка формує повітряний потік і приймальної труби для утилізації повітряного потоку. Включати віртуальну установку не потрібно, передбачається, що при завантаженні ролика з лабораторною роботою труба вже функціонує.
Рис. 2.11. Початковий стан лабораторної установки
У робочому зазорі труби встановлено крило з рядом дренуючих отворів за профілем. Кожен отвір герметично сполучений спеціальною трубкою зі своїм вимірювальним манометром (п'єзометром, наповненим водою). Всі манометри об'єднані в батарею. Крім того, до батарейного манометра підключена трубка Пито — Прандтля. Трубка встановлена безпосередньо перед крилом в не обуреній частині потоку.
Кут атаки крила можна змінювати в межах від -14 до +14° з кроком 1°. Він встановлюється клавішами клавіатури із стрілками «вліво» і «вправо». При цьому змінюватимуться показання всіх 15-ти п'єзометрів, підключених до відповідних дренажних отворів крила.
Натисненням лівої кнопки миші при наведенні курсору на крило можна візуалізувати розріз профілю крила (рис. 2.12) для спостереження взаємного розташування дренажних отворів з відвідними повітря трубками. Якщо при цьому відпустити ліву кнопку, буде виведена панель для вимірювання геометричних параметрів профілю крила.
Геометричні вимірювання проводяться спеціальними цифровими вимірювальними лінійками по осі «X» і «Y». Лінійки переміщаються за допомогою миші — досить помістити курсор в область червоного сектора (кола) і, натискаючи ліву кнопку, рухати мишу в потрібну сторону.
Клацання в області батарейного манометра викличе панель для вимірювання рівнів рідини у відповідних п'єзометрах, див. мал. 2.75. Вимірювання проводяться цифровою вимірювальною лінією по осі «Y». Лінія переміщається в будь-яку сторону в межах вимірювальної області. Переміщення проводиться за допомогою миші — досить помістити курсор в область червоного сектора (кола) і, натискаючи ліву кнопку, рухати мишу в потрібну сторону.
![]() |
Для підвищення точності наведення цифрових вимірювальних лінійок можна збільшити зображення екрану , для цього досить викликати правою кнопкою випадне меню і вибрати пункт «Zoom In». При цьому зображення курсора прийме форму руки, за допомогою якої можна переміщати екранне зображення, для чого слід натискати ліву кнопку миші і переміщати мишу в потрібному напрямі. Повернутися в звичайний режим перегляду можна буде через пункт «Show All» випадного меню.
Рис. 2.12. Розріз профілю крила
У нижній частині вимірювальних панелей розміщені додаткові контрольні таблиці, що безпосередньо відображають вимірювані величини в цифровому вигляді, що поза безсумнівно полегшить процес вимірювання і допоможе переконатися в достовірності вимірюваних величин.
Вимірювання проводяться для тих значень кутів атаки крила, які задає викладач. Виміряні величини занесіть в таблицю 2.14 і приступайте до розрахунків.
Лабораторна робота № 2.3
Тема: «Випробування відцентрового вентилятора»
Мета роботи: придбання навичок експериментального визначення характеристик вентилятора.
Теоретична частина
Вентилятор — відцентрова машина, призначена для переміщення газів. Відцентрові вентилятори умовно діляться на вентилятори низького тиску (р<103Па), середнього тиску (р=103...(3·103) Па) і високого тиску (р=(3·103)...104Па).
У спіралеподібному корпусі 2 вентилятори, рис. 2.13, обертається робоче колесо (барабан) 1 з великим числом лопаток. Відношення ширини лопатки до її довжини залежить від тиску, що розвивається, і є найменшим для вентиляторів високого тиску. Газ надходить по осі вентилятора через патрубок 3 і віддаляється з корпусу через нагнітальний патрубок 4. Форму і розміри корпусу вентилятора, робочого колеса, лопаток і патрубків вибирають такими, щоб гідравлічні втрати були найменшими.
Робочі колеса вентиляторів низького тиску мають лопатки, заломлені назад. У деяких типів вентиляторів високого тиску лопатки заломлені вперед для створення великого напору.
Рис. 2.13. Відцентровий вентилятор
Характеристики вентилятора служать для дослідження їх роботи в різних умовах і для підбору вентиляторів при проектуванні вентиляційних установок.
Робочий режим встановлюється по точці перетину характеристики вентилятора з характеристикою мережі. Поєднання характеристики мережі і вентилятора дає робочу точку; вона відповідає найбільшій продуктивності вентилятора при його роботі на дану мережу.
Робочими характеристиками вентилятора називаються функціональні залежності: H=f1(Q), N=f2(Q), η=f3(Q), отримані при постійному числі обертів робочого колеса.
Об'ємна подача вентилятора Q, м3/с, визначається об'ємом повітря, вентилятора, що подається, в нагнітальний патрубок в одиницю часу.
Напір Н, м, характеризує питому енергію, яка повідомляється вентилятором одиниці ваги переміщуваного повітря.
Корисна потужність N, Вт, що витрачається вентилятором на повідомлення повітря енергії тиску, рівна:
N= rвgQН1 = QDp (2.39)
де
rв — щільність повітря, що подається, кг/м3;
g— прискорення вільного падіння, g= 9,81 м/с2;
Q — об'ємна подача вентилятора, м3/с;
Н1 — повний напір в метрах стовпа перекачуваного повітря;
Dр — повний тиск, що створюється вентилятором, Па, рівний різниці повного тиску на нагнітаючій і всмоктуючій сторонах повітряного тракту.
Потужність NB, Вт, приводу вентилятора:
NB=N/η (2.40)
де
η — ККД вентилятора, рівний 0,5...0,95, залежно від типу і об'ємної подачі вентилятора.
Опис установки
Установка (рис. 2.14) складається з відцентрового вентилятора 1, змонтованого на одному валу з електродвигуном 2. До вентилятора приєднані труби: всмоктуюча 11 і нагнітальна 3 однакові діаметри (d= 0,15 м). У вихідному отворі нагнітальної труби можна встановлювати діафрагми різного перетину, що дозволяють змінювати площу вихідного отвору і, отже, змінювати опір нагнітального трубопроводу.
При випробуванні трубопроводу заміряють об'ємну подачу, напір, що розвивається, і споживану потужність. Об'ємну подачу і напір заміряють за допомогою швидкісної пневмометричної трубки Пито — Прандтля, рис. 2.15, потужність — електролічильником.
Рис. 2.14. Схема лабораторної установки:
1 — відцентровий вентилятор; 2— електродвигуна; 3— нагнітальний трубопровід; 4 — трубка повного напору в нагнітальному трубопроводі; 5—діафрагма; 6— щит управління; 7— пускова кнопка; 8 — дифманометр повного напору; 9— лічильника електроенергії; 10 — дифманометр швидкісного натиску_; 11 — всмоктуючий трубопровід; 12 — грати, що випрямляють потік повітря; 13 — трубка статичного натиску_ у всмоктуючому трубопроводі; 14 — трубка повного напору у всмоктуючому трубопроводі
Рис. 2.15. Схема швидкісної (пневмометричної) трубки