Материал: 1827
10.Сравнить полученные различными приборами результаты между собой.
11.Сделать вывод.
С |
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||||
|
Протокол испытаний |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Режим, % |
|
||
|
№ |
|
|
Данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
п/п |
|
|
|
100 |
75 |
50 |
25 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
Д нам ческ й напор по пневмометрической |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
трубке, мм вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
тат ческ й напор по пневмометрической труб- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ке, мм вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|||
|
3 |
Скорость воздуха по пневмометрической трубке, |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Средняя скорость воздуха по пневмометрической |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
, м/с |
А |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
трубке |
|
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
Скорость воздуха по данным анемометра, м/с |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
6 |
Средняя скорость воздуха по сечению, по дан- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ным анемометра, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Динамический напор по данным трубки Пито и |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
статического напора, мм вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
8 |
Статический напор по данным трубки статиче- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
ского напора, мм вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
9 |
Скорость воздуха по данным трубок статическо- |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
го напора и Пито, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
10 |
То же Wср средняя, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
11 |
Расход воздуха по данным пневмометрической |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
трубки, м3/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
То же по данным анемометра, м3/ч |
|
|
И |
||||||
|
|
И |
|
||||||||
|
13 |
То же по данным трубок Пито и скоростного на- |
|||||||||
|
|
пора, м3/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Разность, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51
Таблица 7
Результат наблюдений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
Наблюдения |
|
|
Номер наблюдений |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расстояние точки замера от верхней стенки трубы, |
20 |
|
50 |
70 |
90 |
120 |
|
|||||
|
мм |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Динам ческ й напор, Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
усреднения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Температура воздуха, ºС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Барометр ческое давление, мм рт. ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
тат ческ й напор, мм вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
корость воздуха, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Коэфф ц ент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Для чего определяется расход газа? |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
Достоинства и недостатки объёмного способа измерения расхо- |
||||||||||||
|
|
да топлива. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Принцип работы скоростного расходомера. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|||||
4. |
Что лежит в основе измерения скорости потока газа с помощью |
||||||||||||
|
|
пневмометрических трубок Прандтля и Пито? |
|
|
|
|
|
||||||
5. |
Как измеряют скорость и расход газов пневмометрическими |
||||||||||||
|
трубками? |
|
|
И |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
6. |
Что показывает средняя скорость потока газа? |
|
|
|
|
|
|||||||
7. |
Как вычислить расход газа в трубопроводе? |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8. |
Какой принцип лежит в основе измерения расхода газа при по- |
||||||||||||
|
|
мощи дроссельных приборов? |
|
|
И |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
52
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИСПЫТАНИЕ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА
Цель лабораторной работы: изучение термодинамических процессов, происходящих в поршневом компрессоре. Определение параметров, характеризующих работу поршневого компрессора.
|
Задачи: |
– ознаком ться с принципиальной схемой одноступенчатого |
|
поршневого компрессора; |
|
С |
|
– |
зуч ть д аграммы теоретического и реального рабочих процес- |
и |
|
сов поршневого компрессора; |
|
– определ ть производительность, коэффициент подачи, коэффи- |
|
ц |
ент полезного действия и удельный расход энергии. |
|
|
е и оснащение: |
1) |
поршневой компрессор (видео 1); |
|
2) |
электродвигатель; |
|
Оборудован3) вакуумметр; |
||
4) |
манометр; |
|
5) |
расходомер воздуха; |
|
6) |
ваттметр; |
|
7) |
А |
|
термометр. |
Д |
|
|
|
|
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Компрессором называется машинаИх, которая служит для сжатия газов и паров.
Для приведения компрессора в действие затрачивается электрическая или механическая энергия. В современной технике компрессоры получили широкое применение. используютИв машиностроительной, строительной, нефтяной, горнорудной промышленности, на транспорте, в газотурбинных установках и реактивных двигателях, в поршневых двигателях внутреннего сгорания, в холодильных установках, для питания пневматического инструмента, в автомобилях для привода тормозной системы и т. д [1,2,3].
По конструктивным признакам и принципу работы компрессоры можно разделить на пять основных групп (илл. 1): поршневые (илл. 2), (илл. 3), (илл. 4), роторные (илл. 5), (видео 2), (видео 3), (илл. 6), центробежные (илл. 7), (илл. 8), (видео 4), осевые, струйные.
53
Сравнительные показатели различных типов компрессоров представлены в табл. 9.
С |
|
|
|
Таблица 9 |
|
|
|
|
|
||
|
равнительные показатели различных типов компрессоров |
||||
|
|
|
|
|
|
|
На менован е |
Производительность, |
Степень повы- |
КПД |
|
|
типа компрессора |
м3/мин |
шения давления |
компрессора |
|
|
Поршневые |
|
200 |
2–10000 |
0,75–0,85 |
|
Роторные |
3000 |
3–10 |
0,65–0,75 |
|
|
Лопаточные: цен- |
|
|
|
|
|
тробежные (рад - |
50–3000 |
15–20 |
0,75–0,85 |
|
|
альные) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Осевые |
300–10 000 |
8–10 |
0,85–0,95 |
|
|
иСтруйные |
– |
|||
|
|
|
|
4–5 |
0,15–0,45 |
|
|
А |
|
||
|
Применительно к поршневым компрессорам сжатие газа до не- |
||||
|
большогобдавления осуществляют в одноступенчатых компрессорах. |
||||
|
Для получения газа высокого давления применяют многоступенчатые |
||||
|
компрессоры, в которых сжатие газа производится в нескольких по- |
||||
следовательно соединенных цилиндрах с промежуточным охлаждением газа в холодильниках (intercooler) после каждого цилиндра.
Количественной характеристикой компрессора является его производительность. Производительностью компрессора называется количество газа, действительно сжимаемое компрессором в единицу
Качественной характеристикойИкомпрессора является степень повышения давления, равная отношению давления газа за компрессо-
3 |
3 |
Д |
|
|
|
времени (м /с; м /мин; л/мин), замеренное на выходе, но приведенное |
||
к начальному состоянию газа при всасывании. ногда производи- |
||
тельность определяется в кг/ч.
ром P2 к давлению газа P1 перед компрессором, т. е.
|
P2 |
. |
(22) |
|
|||
|
P |
|
И |
|
1 |
|
|
Хотя компрессоры и различаются по устройству и принципу работы, термодинамика протекающих в них процессов сжатия одинакова и процессы эти описываются одними и теми же уравнениями.
54
Наиболее наглядно процесс сжатия газа можно проследить в одноступенчатом поршневом компрессоре.
Одноступенчатый поршневой компрессор (рис. 26) состоит из цилиндра, поршня с кривошипно-шатунным механизмом и двух клапанов в крышке цилиндра – впускного и выпускного (нагнетательно-
Сго), которые открываются автоматически под действием разности давлений газа в цилиндре и над соответствующим клапаном. Рабочий процесс в компрессоре совершается за один оборот коленчатого вала или, что одно то же, за два хода поршня. При ходе поршня к н.м.т., когда давлен е в цилиндре окажется ниже давления над впускным клапаном, впускной клапан открывается и цилиндр заполняется газом.
ходе поршня к в.м.т. впускной клапан закрывается и газ сжимается. Когда давлен в цилиндре превысит давление над выпускным
клапаном, газ перетекает в ресивер, где накапливается и может быть |
|
При |
|
направлен потре телю [2,4]. |
|
Сжат |
газа в компрессоре состоит из сложных процессов, по- |
этому для |
их изучения рассматриваем сначала теоретиче- |
скую диаграммуоблегченияв идеальном компрессоре, а затем более сложную |
|
|
А |
действительную индикаторную диаграмму реального компрессора.
Особенности теоретического, или идеального компрессора: |
|
|
Д |
1) |
отсутствует вредный объём, т. е. в верхнем положении пор- |
шень вплотную подходит к крышке цилиндра; |
|
2) |
отсутствуют потери давления при перетекании газа через |
клапаны; 3) отсутствует утечка газа через клапаны и через зазоры между
поршнем и цилиндром; 4) отсутствуют силы трения в сопряженных деталях.
Диаграммы рабочего процесса идеального и реального поршне-
вого компрессора в системе координат P – V представлены |
|
|
И |
на рис. 27, 28. |
И |
Теоретическая диаграмма идеального компрессора. Когда поршень движется вправо при постоянном давлении P1, происходит наполнение цилиндра газом. Линия AB называется линией всасывания. При ходе поршня влево по линии BC происходит сжатие до давления P2. Процесс сжатия газа может происходить по изотерме BC, политропе BC1 или адиабате BC2. В конце процесса сжатия в точке С (С1 или С2) выпускной клапан открывается и происходит выталкивание газа (линия нагнетания в ресивер CD).
55