Задание 2 Механика. Иваницкая Б. А

Название	Иваницкая Б. А
Дата	24.01.2023
Размер	389.48 Kb.
Формат файла
Имя файла	Задание 2 Механика.docx
Тип	Документы #902542

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

^{(наименование института полностью)}

⁽^{Наименование учебного структурного подразделения}⁾

^{(код и наименование направления подготовки / специальности)}

^{(направленность (профиль) / специализация)}

Практическое задание №2
по учебному курсу «Механика жидкости и газа»

^{(наименование учебного курса)}
Вариант ____ (при наличии)

Обучающегося	^{Иваницкая Б.А.}
	^{(И.О. Фамилия)}
Группа	СТРбвд-2003б

Преподаватель	Сайриддинов Сайриддин Шахобович
	^{(И.О. Фамилия)}

Тольятти 2023
Задача 2

Определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной вставкой

Исходные данные

Каналы 7, 8

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;

Давление окружающей среды канал 7 - Р^* = 760 мм.рт.ст, канал 8 – 760 мм.рт.ст

температура окружающей среды канал 7 - Т^* = 296,0 К, канал 8 - Т^* = 296,0 К

Рисунок 1 – Схема экспериментальной установки для стационарных продувок

Рисунок 2 – Канал с конфузорно-диффузорной вставкой

Произвести обработку экспериментальных данных, определим расход воздуха через два канала, и определим, на сколько отличается расход воздуха через один канал по отношению к расходу через другой канал, построим график зависимости расхода воздуха от перепада давлений.

Решение:

Для определения расхода воздуха G (кг/с) применим формулу:

где

– это плотность воздуха в критическом сечении измеряемого сопла, кг/м³;

-

– это скорость воздуха в критическом сечении сопла, м/с;

- f – площадь критического сечения сопла, м².

Для вычисления расхода воздуха необходимо вычислить площадь критического сечения:

где d = 0,014 м – диаметр сопла в критическом сечении, м:

Находим плотность и скорость воздуха через газодинамические функции.

Определим приведенное давление по формуле:

где р – измеренное давление в критическом состоянии сопла (по ртутному манометру), мм рт.ст;

давление окружающей среды, замеренное по барометру, мм рт.ст.

По формуле:

из которой следует:

(исходные данные)

Данные вычислений и результаты расчетов сведем в таблицу 1

Определяем температуру воздуха в критическом сечении мерного сопла Т, К:

где

- температура окружающей среды, К;

k =1,4 показатель адиабаты для воздуха.

Рассчитаем температуру воздуха, данные сведем в таблицу 1.

Определяем число Маха М по формуле:

Результаты вычислений сведем в таблицу 1.

Определяем скорость звука а, м/с, по формуле:

где R = 287 Дж/кг·К – газовая постоянная для воздуха.

м/с

Все значения сведем также в таблицу 1.

Определяем скорость воздуха в критическом сечении w, м/с по формуле:

м/с

Из уравнения состояния находим плотность окружающей среды , кг/м³, по формуле:

Определяем плотность воздуха в критическом сечении кг/м³, по формуле:

кг/м³

Результаты вычислений заносим в таблицу 1

Определяем массовый расход воздуха G, кг/с, по формуле:

кг/с

Таблица 1 – Результаты расчетов

7		0,94	0,92	0,9	0,88	0,86	0,84	0,82	0,8	0,78	0,75	0,7
7		-	-	115	147	162	167	167	167	167	167	167
				0,697	0,613	0,574	0,561	0,561	0,561	0,561	0,561	0,561
	Т			206,42	181,49	169,81	165,92	165,92	165,92	165,92	165,92	165,92
	М			1,473	1,776	1,928	1,980	1,980	1,980	1,980	1,980	1,980
	а			287,99	270,05	261,21	258,20	258,20	258,20	258,20	258,20	258,20
	w			424,22	479,63	503,50	511,21	511,21	511,21	511,21	511,21	511,21
				0,659	0,335	0,244	0,220	0,220	0,220	0,220	0,220	0,220
	G			0,0430	0,0247	0,0189	0,0173	0,0173	0,0173	0,0173	0,0173	0,0173
8		0,94	0,92	0,9	0,88	0,86	0,84	0,82	0,8	0,78	0,75	0,7
8		-	-	77	101	129	155	173	177	177	177	177
				0,797	0,734	0,661	0,592	0,545	0,534	0,534	0,534	0,534
	Т			236,02	217,33	195,52	175,26	161,24	158,13	158,13	158,13	158,13
	М			1,127	1,345	1,603	1,856	2,044	2,088	2,088	2,088	2,088
	а			307,95	295,50	280,28	265,37	254,53	252,06	252,06	252,06	252,06
	w			347,13	397,56	449,30	492,50	520,32	526,30	526,30	526,30	526,30
				1,490	0,874	0,481	0,278	0,190	0,174	0,174	0,174	0,174
	G			0,0796	0,0535	0,0332	0,0211	0,0152	0,0141	0,0141	0,0141	0,0141

По полученным значениям расхода воздуха строим график зависимости через каналы 7,8.

Рисунок 3 – Зависимость расхода воздуха

Выводы – при увеличении изменения давления для каналов 7 и 8 расход увеличивается.

Для канала 8 расход резко увеличивается начиная с изменения давления 0,82 мм.рт. ст, для канала 7 начиная с 0,85 мм.рт.ст.

Для канала 8 градиент увеличения расхода значительно выше чем для канала 7 при тех же значениях изменения давления.