1 использование циклонных камер в промышленности 6

• Название: 1 использование циклонных камер в промышленности 6
• Дата: 10.01.2020
• Размер: 390.55 Kb.
• Имя файла: Kursovoy_proekt_GGD.docx
• Тип: Документы; #103461
• страница: 4 из 7

3 ОПИСАНИЕ ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА И МЕТДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ

Исследовательскую часть работы выполняют на экспериментальной установке, принципиальная схема которой представлена на рис. 9.



Рисунок 9 - Принципиальная схема экспериментальной установки
Основным элементом стенда является модель циклонной камеры 10, выполненная из оргстекла. Размеры рабочего объема камеры: диаметр D_к = 2R_к = 310 мм, длина L_к = 316 мм. Ввод воздуха в камеру производится двумя расположенными тангенциально к внутренней поверхности рабочего объема входными каналами (шлицами) прямоугольной формы длиной ℓ_вх=257 мм и высотой h_вх = 24 мм из раздаточного короба-ресивера 9. Отвод газа из камеры осуществляется через плоский торец с круглым осесимметричным выходным отверстием, безразмерный диаметр которого d_вых можно варьировать в диапазоне значений от 0,2 до 0,6.

В качестве дутьевого устройства 2 используется воздуходувка В 10/1250 с номинальной производительностью Q = 10⁴ м³/ч и полным напором Р_п = 1250 мм вод.ст. (13,26 кПа). Измерение расхода воздуха через установку производят методом снятия поля скоростей пневмометрическим насадком 6 в мерном сечении подводящего трубопровода 5.

Температура воздуха, подаваемого в циклонную камеру, измеряют ртутными лабораторными термометрами 4, 7, установленными в гильзах в начале измерительного участка трубопровода и непосредственно перед циклонной камерой.

Отбор статистического давления во входных каналах и на боковой поверхности модели осуществляется через дренажные отверстия диаметром 0,7 мм. В качестве измерительного прибора используется дифференциальный водяной манометр 14, соединяемый с соответствующими точками отбора давления переключателем 15.

В объеме камеры производится снятие распределений скоростей и давлений в одном или нескольких сечениях (в зависимости от поставленной задачи). В качестве пневмометрического насадка 12 используются трехканальный цилиндрический зонд с диаметром приемной части 2,6 мм или пятиканальный шаровой зонд диаметром 5 мм [1, 5, 20]. Как показывают тарировочные опыты, введение измерительного насадка в рабочий объем модели не вносит существенных возмущений в поток. Перемещение зонда в измерительном сечении и его аэродинамическая ориентировка в потоке (по показаниям микроманометра 14) производятся координатником 11 с ручным приводом конструкции ЛПИ им. М.И. Калинина. Координатник крепится специальным зажимами к каретке 13, которую можно перемещать вдоль горизонтальной оси камеры в пределах расположения измерительных сечений.

Пуск экспериментального стенда производится путем включения воздуходувки с электрощита управления при закрытой заслонке 3 на воздухопроводе. Изменение числа оборотов, а следовательно, и производительности, осуществляется вручную реостатами ступенчатой и плавной регулировки. Максимальная нагрузка воздуходувки устанавливается таким образом, чтобы показания амперметра на щите управления не превышали 45 - 50 А. Полный напор, развиваемый воздуходувкой, при этом составит 420 ÷ 480 мм вод.ст. (4,12 ÷ 4,71 кПа). Далее по указания преподавателя устанавливается заданный режим работы, определяемый расходом воздуха через установку. Регулировка расхода может быть осуществлена как заслонкой, так и изменением числа оборотов привода воздуходувки 1.

Прежде чем приступить к производству замеров, необходимо вывести установку на стационарный режим. Для этого обычно требуется 30 ÷ 40 мин. Убедившись в достижении стационарного режима, приступают к проведению эксперимента.



Рисунок 9 - Трехканальный цилиндрический зонд и схема его

подключения к измерительным приборам

4 РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ И ДАВЛЕНИЯ В ЦИКЛОННОЙ КАМЕРЕ

Произведем расчеты для первого опыта, остальные рассчитаем по тем же формулам, но покажем только полученные результаты в таблицах.

1. 
   Плотность воздуха во входных каналах циклонной камеры:
   

(4.1)

кг/м³

2. 
   Избыточное статистическое давление потока в точке замера:
   

(4.2)

мм.вод.ст

3. 
   Плотность воздуха в произвольной точке потока:
   

(4.3)

кг/м³

4. 
   Полная скорость потока в точке замера:
   

(4.4)

м/с

5. 
   Безразмерная осевая составляющая полной скорости:
   

(4.5)

6. 
   Безразмерная вращательная составляющая полной скорости потока:
   

(4.6)

7. 
   Безразмерная вращательная составляющая полной скорости потока:
   

(4.7)

8. 
   Безразмерное избыточное полное давление в точке замера:
   

(4.8)

9. 
   Безразмерное избыточное статистическое давление воздуха на боковой поверхности циклонной камеры:
   

(4.9)

10. 
    Соотношение избыточных статистических давлений на боковой поверхности и во входных каналах:
    

= (4.10)

11. 
    Суммарный коэффициент сопротивления по входу :
    

(4.11)

12. 
    Коэффициент кинематической вязкости воздуха при входных условиях:
    

(4.12)

= 0,0000150

13. 
    Число Рейнольдса, определяющее начало автомодельной области течения:
    

=exp[6·(·10²-1,333)·(·10²-1,12)·10⁴ (4.13)

=exp[6·(10²-1,333)·(·10²-1,12) ·10⁴ = 116765

= (4.14)

= = 698470

= 698470 > = 116765

Следовательно, течение автомодельное.