Лабораторная работа. Лабораторная работа Измерение давление и расхода, определение режима течения жидкости
 Скачать 69.99 Kb.
|
|
Часть 1. Экспериментальные исследования и измерения. Откройте предохранительный клапан КП1 стенда, вращая ручку клапана против часовой стрелки до упора. Закройте краны в ВН1 и ВН2. Закройте дроссель ДР1, вращая рукоятку по часовой стрелки до упора. При открывании дросселя из регулировочной головки выдвигается индикаторный стержень, показывающий величину открытия дросселя. Откройте кран ВН1. Плавно поднимайте давлениеклапана КП1 до значения 0,4….0,5 МПа. Закройте кран ВН3. Дождитесь набора жидкости в емкости ориентировочно до 2….3 л. Измерьте температуру рабочей жидкости. При температуре ниже 400С жидкость необходимо подогреть. Для этого выполните следующие действия. - закройте кран ВН1; - настройте клапан КП1 на давление 3…3,5 МПа; - откройте дроссель ДР1 на 0,5…1 оборот; - закройте кран ВН3; - дождитесь разогрева рабочей жидкости до температуры 400С; - после нагрева жидкости закройте дроссель ДР1; - откройте предохранительный клапан КП1, кран ВН3. Оборудование готово к проведению экспериментов. Выключите насосный агрегат стенда. Включите питание системы управления. Включите тумблер режима работы в положение «СЕКУНДОМЕР» Включите электромагнит распределителя ЭМ2 (Y2). Убедитесь, что давление в линиях манометров МН6 и МН7 отсутствует. Если показания манометров не нулевые, дождитесь падения давления: жидкость из аккумулятора вытечет в мерную емкость. Убедитесь в наличии давления зарядки газом (воздухом) давление в аккумуляторе, равном 0,2 МПа по показаниям манометра МН8. При необходимости доведите уровень давления до требуемого в соответствии руководством по эксплуатации стенда. Выключите электромагнит ЭМ2 (Y2). Включите насос. Уменьшите давление путем открытия предохранительного клапана КП1 до максимально возможной величины. Включите электромагнит распределителя ЭМ1 (Y1). Жидкость от насоса будет поступать в аккумулятор через дроссель ДР2. Постепенно поднимайте давление с помощью предохранительного клапана КП1. Максимальное значение давления не должно превышать 0,9 МПа. При более высоком давлении произойдет разрушение манометров МН6, МН7, МН8. Дождитесь установления давления в аккумуляторе по показаниям манометра МН7 равного рАК=0,9 МПа. Давление по манометру МН8 также возрастет до 0,9 МПа. Выключите электромагнит ЭМ1 (Y1) распределителя. Закройте кран ВН3. Открыв дроссель ДР1 наберите в мерную емкость некоторое количество рабочей жидкости. Закройте ДР1. Выключите насосную станцию стенда. Краном ВН3 выравнивайте количество жидкости в мерной емкости до какого – либо значения объема VОЖ, удобного для начала отсчета, например, 0,2; 0,3; 0,4; 0,5. Запишите значение данного объема . Переключите тумблер режимов работы в положение «РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ И СЕКУНДОМЕР». Включите тумблер электромагнита ЭМ2 (Y2) при таком состоянии элементов управления распределитель будет переключаться при нажатии на кнопку управления секундомер и жидкость из аккумулятора через дроссельную диафрагму будет поступать в мерную емкость. Запишите значения давления р7 и р8 (по показаниям манометров МН7 и МН8) в таблицу 2. Нажмите кнопку управления секундомером и увеличьте объем жидкости в мерной емкости на 0,1 л. Показание манометра МН6 должны быть близки к нулю. Запишите таблицу 5.1. значение прирастания объема  V и значение промежутка времени ∆t, за которой произошло увеличение объема жидкости в емкости. Кроме этого запишите значение давления р7 и р8 (по показаниям манометров МН7 и МН8) и значением температуры t0в таблицу 5.1. Сбросьте значение времени кнопкой «СБРОС». Повторите действия по п.16 до полного опорожнения аккумулятора. Получаемые данные запишите в таблицу 5.1. Значения коэффициента кинематической вязкости занесите в таблицу 5.1. используя справочные издания и измеренную температуру рабочей жидкости. Таблица 5.1.
Часть 2. Расчет параметров течения жидкости через диафрагму Расчетные значения заносятся в таблицу 5.1. Расчет расхода жидкости осуществляется по зависимости QCP=∆V/∆t. Рассчитайте значения скорости течения жидкости через диафрагму:  где диаметр диафрагмы d=1,1 мм. Среднее значения давления жидкости в аккумуляторе вычисляется:  Соответственно коэффициент сопротивления диафрагмы:  Коэффициент расхода вычисляется следующим образом:  Число Рейнольдса  где  – коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости;d – диаметр диафрагмы. Построить графики зависимостей: - расхода жидкости от давления перед диафрагмой; - коэффициента сопротивления в зависимости от числа Рейнольдса; - коэффициента расхода в зависимости от числа Рейнольдса. Провести анализ результатов и сделать выводы. Часть 3. Изучение работы пневмогидравлического аккумулятора Работа пневмогидравлического аккумулятора характеризуется несколькими состояниями: - зарядка газом аккумулятора, давление зарядки рГО; - минимальное рабочее давление жидкости в аккумуляторе рЖмин; - максимальное рабочее давление жидкости в аккумуляторе рЖмах; - текущее давление жидкости в аккумуляторе рЖ; - текущее давление газа в аккумуляторе рГ; Газ, находящийся в аккумуляторе, должен подчиняться общим газовым законам термодинамики: p*Vn=const– политропный закон изменения параметров газа. Полный объем аккумулятора VAK=1,5 л. Давление зарядки газом 0,2 МПа по избыточной шкале давлений. В газовых законах значения давлений записываются по абсолютной шкале. Таким образом, давление зарядки составляет рГО  0,3 МПа.Уравнения объемов газа и жидкости в аккумуляторе: VAK=VГ+VЖ, где VГ и VЖ соответственно текущие значения объема газа и жидкости в аккумуляторе. Таким образом, для работы аккумулятора можно записать уравнения взаимосвязи параметров: рГО*  =pГ* По данным таблицы 5.1 заполните необходимые параметры в таблице 5.2 Величины давлений в таблице 5.2 для расчета термодинамических процессов в газе необходимо увеличить на значение, ориентировочно 0,1 МПа по сравнению со значениями , приведенными в таблице 5.1 для перевода их в систему измерения по абсолютной шкале давлений. Рассчитайте значения объема газа в аккумуляторе, используя данные таблицы__.   - объема жидкости, поступивший из аккумулятора в мерную емкость после каждого опыта;m-текущее значение номера опыта.  где  - полный объем жидкости, поступивший из аккумулятора в мерную емкость;е – количество опытов.  ,где Vж-объем жидкости,оставшейся в аккумуляторе. гдеVГ – объем, занимаемый газом в аккумуляторе.Таблица 5.2
Постройте график зависимости объема газа в аккумуляторе VГ в зависимости от давления газа рГ=р8. Постройте график теоретической зависимости объема газа от давления при изометрическом и адиабатном процессе. Сравните графики между собой. Сделайте выводы о виде процесса. Вычислите значение показателя политропы n для различных значений наполненности аккумулятора жидкостью. Занесите данные в таблицу.  Сделайте выводы. Лабораторная работа №6. Исследование характеристики насоса при работе его совместно с предохранительным клапаном Целью данной работы является экспериментальное определение зависимости расхода рабочей жидкости, поступающей в систему от давления на выходе насосной станции, при работе системы насос – предохранительный клапан при различных значениях настройки предохранительного клапана. Откройте предохранительный клапан КП1 стенда, вращая ручку клапан против часовой стрелки до упора. Закройте краны ВН1 и ВН2. Закройте дроссель ДР1, вращая рукоятку по часовой стрелки до упора. При открывании дроссели из регулировочной головки выдвигается индикаторный стержень, показывающий величину открытия дросселя. Настройте клапан КП1 на величину давления 1МПа. Полностью откройте дроссель ДР1. Жидкость через дроссель будет поступать в мерную емкость. Включите питание системы управления. Измерьте значения времени и контрольного объема жидкости для вычисления расхода. Запишите объем V, время ∆t, давление р1 по манометру МН1, температуру t0рабочей жидкости в таблицу 6.1. Постепенно закрывая дроссель ДР1 увеличьте давление р1 на 0,1…0,2 МПа по сравнению с предыдущим значением. Повторите изменение в соответствии с п.6. Измерение выполнять до достижения давления настройки клапана (р1=1 МПа). При необходимости добавьте количество столбцов таблицы. Последний столбец таблицы должен соответствовать полностью закрытому дросселю. Выполните эксперименты для значений давления настройки 2 и 3 МПа, выполняя измерения аналогично рассмотренным в п.6 и 7. Заполните таблицы 6.2 и 6.3. Откройте предохранительный клапан КП1. Выключите насосную стацию и питание системы управления. Рассчитайте значение расхода в соответствии с экспериментальными данными таблицы. Последний столбец в каждой соответствует давлению настройки клапана КП1 насосного агрегата, достигаемому при полностью закрытом дросселе. Величина расхода жидкости для данного значения должна быть равной 0. Построить графики зависимостей: подачи насосного агрегата QНот давления р1 на выходе насосного агрегата. Исходя из анализа вида характеристики выделить линию подачи насоса и линию, характеризующую работу предохранительного клапана. Таблица 6.1
Таблица 6.2
Таблица 6.3
Лабораторная работа №7. Изучение принципа действия распределителя. Исследование расходно – перепадной характеристики распределителя | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м/c
, приведенный к скорости течения в диафрагме