Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»
Кафедра атомных электрических станций
Отчет по лабораторной работе Измерение параметров воздушного потока
Выполнили: студенты гр. 3-11х
С. В. Ларионов
П. Н. Окулова
Н. М. Попов
И. А. Сорокин
Принял: В.Г. Работаев
Иваново 2014
Цель работы.
Ознакомление со способами измерения давления, с характеристиками пневмометрических зондов, с методами расчета скорости газового потока.
Схема установки
Схема измерений:
1 – маховик для установки угла атаки потока на зонд;
2 - указатель угла атаки потока α;
3 – координатное устройство;
4 – трубка Пито;
5 – дренажное отверстие для измерения статистического давления;
6 – барометр;
7 – зонд для измерения давления полного торможения в ресивере;
8 – термометр;
9 – блок манометров
Основные формулы и зависимости
; ;
; ; ; ; 4.Расчетная часть. Таблица 1: Журнал расчета тарировочной характеристики трубки Пито.
Угол атаки потока на зонд
| Коэффициент давления
| Номер опыта
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| -30
| 0,783
| 0,778
| 0,773
| 0,765
| 0,737
| -20
| 0,899
| 0,926
| 0,932
| 0,882
| 1
| -10
| 0,928
| 0,963
| 1
| 1
| 1
| -5
| 1,000
| 0,963
| 1
| 1
| 1
| 0
| 0,986
| 1,000
| 1
| 1
| 1
| 5
| 0,986
| 1,000
| 1
| 1
| 1
| 10
| 0,986
| 1,000
| 1
| 1
| 1
| 20
| 0,986
| 0,963
| 1,000
| 0,941
| 0,947
| 30
| 0,870
| 0,889
| 0,864
| 0,882
| 0,947
| Число Маха
| 0,965
| 0,932
| 0,982
| 0,915
| 0,889
|
Таблица 2: Журнал расчета скорости потока.
№ п/п
| Наименование параметра
| Обозначение
| Единица измерения
| Расчетная формула
| Номер опыта
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 1
| Показания барометра
| Bt
| мм.рт.ст
| Журнал наблюдений
| 749
| 2
| Температура барометра
| tб
| 0С
| Журнал наблюдений
| 20
| 3
| Барометрическое давление
| B0
| Па
| 133Bt(0,99978-0,000171tб)
| 99254
| 99254
| 99254
| 99254
| 99254
| 4
| Избыточное давление полного торможения
| pист*изб
| мм.вод.ст
| Максимальное значение pi*изб для одного опыта (журнал наблюдений)
| 34,5
| 27
| 22
| 17
| 9,5
| 5
| абсолютное давление полного торможения
| pист*
| Па
| p*=B0+9,81·pист*изб
| 99593
| 99519
| 99470
| 99421
| 99348
| 6
| Избыточное статистическое давление
| pизб
| мм.вод.ст
| Журнал наблюдений
| 0
| 0
| 0,5
| 1
| 0
| 7
| Абсолютное статистическое давление
| p
| Па
| p=B0+9,81·pизб
| 99254
| 99254
| 99259
| 99264
| 99254
| 8
| Приведенное статистическое давление
| π
| —
| π=P/P*
| 0,9966
| 0,9973
| 0,9979
| 0,9984
| 0,9991
| 9
| Приведенная скорость
| λ
| —
| λ=λ(π)
| 0,0764
| 0,0676
| 0,0603
| 0,0520
| 0,0401
| 10
| Приведеная статистическая температура
| τ
| —
| τ=τ(π)
| 0,9990
| 0,9992
| 0,9994
| 0,9995
| 0,9997
| 11
| Число Маха
| М
| —
| М=М(π)
| 0,070
| 0,062
| 0,055
| 0,048
| 0,037
| 12
| Температура полного торможения
| t*
| 0C
| Журнал наблюдений
| 22,5
| 24
| 25
| 25
| 25
| 13
| Абсолютная температура полного торможения
| T*
| K
| T*=273+t*
| 295,5
| 297
| 298
| 298
| 298
| 14
| Статистическая температура
| T
| K
| T=τ·T*
| 295,21
| 296,77
| 297,82
| 297,87
| 297,92
| 15
| Плотность воздуха
| ρ
| кг/м3
| ρ=p/287·T
| 1,171
| 1,165
| 1,161
| 1,161
| 1,161
| 16
| Критическая скорость
| Cкр
| м/с
| Скр=18,3·(T*)0,5
| 314,58
| 315,38
| 315,91
| 315,91
| 315,91
| 17
| Скорость с учетом сжимаемости
| C
| м/с
| С=Скр·λ
| 24,030
| 21,317
| 19,057
| 16,442
| 12,673
| 18
| Скорость без учета сжимаемости
| Снеж
| м/с
| Снеж=(2·(p*-p)/ρ)0,5
| 24,038
| 21,321
| 19,059
| 16,442
| 12,671
| 19
| Погрешность расчета скорости
| ε
| %
| ε=(1-Cнеж/С)·102
| 3,4
| 2,08
| 1,11
| 0,14
| 1
|
Рис 1: Тарировочная характеристика
Рис 2: Зависимость погрешности расчета сокрости от числа Маха.
Рис 3: Зависимость погрешности расчета от скорости движения несжимаемой жидкости
Выводы по работе
По результатам выполнения работы можно сделать следующие выводы:
1)Зона нечувствительности трубки Пито к изменению угла атаки потока составляет ± 10 градусов в диапазоне изменения числа Маха от 0,889 до 0,982
2) Сжимаемостью воздуха при расчете скорости в данной работе можно пренебречь при любой скорости движения |