Определение расхода воздуха через установку

Расчет одной (1-ой) экспериментальной точки:

1) Модуль сужающего отверстия:

;

где - диаметр отверстия нормальной диафрагмы, мм;

- внутренний диаметр измерительного трубопровода, мм.

;

2) Плотность воздуха перед сужающим устройством

, кг/м³;

где - ускорение силы тяжести, м/с²;

- барометрическое давление, мм рт. ст.;

- температура воздуха перед сужающим устройством, ˚ C;

- избыточное статическое давление перед сужающим устройством, мм вод. ст.

;

3) Перепад давления на диафрагме:

, мм вод. ст.;

где - плотность рабочей жидкости микроманометра(спирта) при 20˚ С, г/см³;

;

- температура рабочей жидкости, принимаемая равной , ˚ C;

- множитель, равный синусу угла наклона измерительной трубки микроманометра;

- показания прибора, отсчитываемое по измерительной шкале, мм.

;

4) Поправочный множитель на расширение измеряемой среды для нормальных диафрагм:

,

где - показатель адиабаты измеряемой среды (для воздуха );

;

5) Исходный коэффициент расхода;

При ;

;

6) Теоретический расход воздуха через экспериментальную установку:

, м³/с;

где - поправочный множитель на шероховатость измерительного трубопровода;

- поправочный множитель на неостроту входной кромки диафрагмы;

- диаметр отверстия диафрагмы, мм.

Произведение находим из Таблицы 2 [1] по значениям , .

;

7)Коэффициент кинематической вязкости воздуха:

, м²/с;

;

8) Число Рейнольдса, отнесенное к диаметру измерительного трубопровода,

;

;

9) Действительный расход воздуха:

, м³/с;

где - поправочный множитель на число Рейнольдса, определяемый при по приближенному аппроксимационному уравнению

;

;

;

10) Плотность воздуха во входных каналах циклонной камеры:

, кг/м³;

;

11) Среднерасходная скорость воздуха в шлицах:

, м/с;

;

12) Безразмерное избыточное статическое давление газа на боковой поверхности циклонной камеры:

;

;

13) Соотношение избыточных статических давлений на боковой поверхности и во входных каналах:

;

где - безразмерное (отнесенное к динамическому давлению на входе) статическое давление во входных каналах;

;

;

14) Суммарный коэффициент сопротивления по входу:

;

где - перепад полного давления в циклоне, мм вод. ст.;

- динамическое давление во входных каналах, мм вод. ст.

;

15)Коэффициент кинематической вязкости воздуха при входных условиях

, м²/с;

;

16)Входное число Рейнольдса:

;

;

Расчет остальных экспериментальных точек представлен в Таблице 1.

Таблица 1. Определение расхода воздуха через установку.

Номер опыта
Модуль сужающего отверстия	0, 259	0, 259	0, 259	0, 259	0, 259
Плотность воздуха перед сужающим устройством , кг/м3	1, 2658	1, 2546	1, 2443	1, 2424	1, 2382
Поправочный множитель на расширение среды для нормальных диафрагм	0, 9994	0, 9995	0, 9996	0, 9998	0, 9999
Перепад давления на диафрагме , мм вод. ст.	14, 7878	11, 2166	8, 5508	5, 5329	3, 0179
Теоретический расход воздуха через экспериментальную установку , м3/с	0, 0416	0, 0364	0, 0319	0, 0257	0, 0190
Коэффициент кинематической вязкости, , м/с
Число Рейнольдса, отнесенное к диаметру измерительного трубопровода	25399, 0	22050, 6	19198, 6	15450, 4	11402, 6
Действительный расход воздуха , м3/с	0, 0420	0, 0369	0, 0324	0, 0262	0, 0195
Плотность воздуха во входных каналах циклонной камеры , кг/м3	1, 2755	1, 2626	1, 2514	1, 2467	1, 2373
Среднерасходная скорость воздуха в шлицах , м/с	11, 5779	10, 174	8, 9426	7, 2399	5, 4123
Безразмерное избыточное статическое давление газа на боковой поверхности камеры	44, 3937	43, 3720	36, 9450	42, 9202	38, 9639
Суммарный коэффициент сопротивления по входу	47, 7702	46, 323	40, 3949	45, 4209	41, 5874
Коэффициент кинематической вязкости воздуха при входных условиях , м/с
Входное число Рейнольдса,	255936, 4	222440, 1	193885, 8	156515, 0	116118, 7