Задания по теме «Определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной вставкой»

Описание задачи
Необходимо произвести обработку экспериментальных данных, определить расход воздуха через два заданных канала, например, в одну и другую сторону, и определить, на сколько отличается расход воздуха через один канал по отношению к расходу через другой заданный канал, построить график зависимости расхода воздуха от перепада давлений, сделать вывод.
Экспериментальные исследования пропускной способности впускных каналов различной конфигурации проводились при стационарном режиме течения на вакуумной установке (рисунок 2), включающей вакуумный насос 1, трубопровод 2, вакуумметр 3, ртутный манометр 4 и сопло Лаваля 5, входная часть которого конфузор (сужающийся канал) под углом 60°, а выходная часть – диффузор (расширяющийся канал) с углом раскрытия 14° с входным и выходным диаметрами 42 и 30 мм и внутренним диаметром в критическом сечении 12 мм. Перед входом в данное сопло устанавливались исследуемые каналы с входным и выходным диаметрами 29 мм, сужающиеся и расширяющиеся под углом 60 и 15°, с разным внутренним диаметром: 10, 12, 14 и 19 мм и другие каналы при различном перепаде давлений в стационарном режиме течения. Пример данного канала представлен на рисунке 3. При этом замер давления для расчета расхода воздуха производился в критическом сечении сопла 5 с помощью ртутного манометра 4.
Воздух в систему каналов поступал из атмосферы, т. е. на входе было атмосферное давление p* (1 бар), на выходе – разрежение (pсист.) варьировалось перепуском воздуха в системе от 0,94 до 0,7 бар и замерялось с помощью вакуумметра.
2 Исходные данные
Варианты каналов и значения давлений в критическом сечении сопла для расчета расхода воздуха при различном перепаде давлений Δp=pсист./p* (отношении разрежения в системе к давлению окружающей среды) представлены в таблице 2.1. Исходные данные давления и температуры окружающей среды представлены в таблице 2.2. Варианты заданий даны в таблице 2.3. Номер варианта определяется по первой букве фамилии студента.
Номера каналов соответствуют следующим каналам, установленным на входе перед измерительным соплом:
1) цилиндрический канал;
2) канал с треугольной вставкой;
3) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 10 мм с конусными участками 60 и 15 градусов;
4) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 10 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;
5) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 12 мм с конусными участками 60 и 15 градусов;
6) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 12 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;
7) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 14 мм с конусными участками 60 и 15 градусов;
8) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d=14 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;
9) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 19 мм с конусными участками 60 и 15 градусов;
10) канал с конфузорно-диффузорной вставкой d = 19 мм с конусными участками 15 и 60 градусов;
11) измерительное сопло с конусными участками 60 и 15 градусов без дополнительного канала;
12) измерительное сопло с конусными участками 15 и 60 градусов без дополнительного канала.