Отчет по лабораторной работе № 1
«Испытание одноступенчатого центробежного компрессора»
Преподаватель: Садовский Н.И.
Студент: Яндовский П.А.
Игнатович А.Ю.
гр. 3038/3.
Санкт-Петербург
Цель работы
Целью данной работы является ознакомление с методикой исследования в абсолютном движении. Таким образом можно отметить, что замер будет выполняться в неподвижных элементах проточной части.
В результате проведения испытаний и в соответствии с поставленной задачей будут получены:
- характеристики компрессора, зависимость создаваемого напора или отношение давления и расхода;
- зависимость потребляемой компрессором мощности от расхода;
- зависимость коэффициента полезного действия компрессора от расхода;
- зависимости отношения давлений, напора и КПД от расхода для колеса, зависимости для диффузора.
Замеряемые параметры и расположения сечений замера будут указаны после рассмотрения схемы и основных узлов центробежного компрессора.
Лабораторная экспериментальная установка
Рис.1 Схема одноступенчатого центробежного компрессора
1 – Электродвигатель постоянного тока.
2 – Соединительная муфта.
3 – Мультипликатор.
4 – Дроссельная заслонка.
5 – Термометр для замера температуры на всасывании.
6 – Всасывающий патрубок.
7 – Нагнетательный патрубок.
8 – Рабочее колесо.
9 – Безлопаточный диффузор.
10 – Спиральная камера.
11 – Вращающий направляющий аппарат.
12 – Обтекатель.
13 – Фильтр на всасывании.
14 – Термометр для замера температуры на нагнетании.
Замеряемые параметры и расположение сечений замера
- – статическое давление в i – ой точке;
- - давление торможения i – ой точке;
- – температура, которую принимает теплоприемник в процессе теплообмена;
- – температура в центре нагнетательного патрубка;
- - угол потока на выходе из рабочего колеса.
0-0 – сечение на входе в ступень;
2-2 – сечение на выходе из рабочего колеса в безлопаточном диффузоре;
К-К – сечение на выходе из ступени.
4. Протокол испытаний.
Дата проведения испытания 13.03.2012, Рбар=748 мм.рт.ст., n=7500 об/мин
№ | 0-0 | 2-2 | К-К | ||||||
Poi | Poi * | to изм | P2 | P2* | α2 | Pk | Pk* | tk изм | |
мм.вод.ст. | мм.вод.ст. | С | мм.вод.ст. | мм.вод.ст. | град | мм.вод.ст. | мм.вод.ст. | С | |
-250 | -248 | 20,3 | 26,2 | ||||||
-265 | -247 | ||||||||
-267 | -246 | ||||||||
-268 | -256 | 20,8 | 28,4 | ||||||
-269 | -259 | ||||||||
-269 | -257 | ||||||||
-189 | -176 | 28,9 | |||||||
-191 | -172 | ||||||||
-190 | -184 | ||||||||
-190 | -187 | 21,05 | 29,3 | ||||||
-191 | -184 | ||||||||
-192 | -180 | ||||||||
-151 | -110 | 21,2 | 29,5 | ||||||
-153 | -131 | ||||||||
-152 | -142 | ||||||||
-153 | -148 | 21,5 | |||||||
-153 | -147 | ||||||||
-153 | -144 | ||||||||
-95 | -90 | 21,7 | 30,5 | ||||||
-95 | -88 | ||||||||
-95 | -92 | ||||||||
-96 | -93 | 21,7 | 30,8 | ||||||
-96 | -92 | ||||||||
-95 | -90 | ||||||||
-61 | -58 | 21,9 | 31,2 | ||||||
-62 | -57 | ||||||||
-61 | -61 | ||||||||
-61 | -61 | 21,9 | 31,8 | ||||||
-61 | -60 | ||||||||
-62 | -58 | ||||||||
-60 | -57 | 22,1 | 31,9 | ||||||
-61 | -56 | ||||||||
-61 | -59 | ||||||||
-60 | -60 | 22,1 | 32,2 | ||||||
-61 | -59 | ||||||||
-61 | -58 |
Рабочий протокол
№ | 0 - 0 | 2 - 2 | K - K | Uя | Iя | Uв | Iв | ||||||
p0i | p0i* | T0i | p2 | p2* | a2 | pк | pк* | Tк* | |||||
Па | Па | К | Па | Па | град | Па | Па | К | В | А | В | А | |
293,46 | 299,36 | 2,4 | |||||||||||
293,96 | 301,56 | ||||||||||||
294,16 | 302,06 | 2,3 | |||||||||||
294,21 | 302,46 | ||||||||||||
294,36 | 302,66 | 2,2 | |||||||||||
294,66 | 303,16 | ||||||||||||
294,86 | 303,66 | 2,2 | |||||||||||
294,86 | 303,96 | ||||||||||||
295,06 | 304,36 | 2,2 | |||||||||||
295,06 | 304,96 | ||||||||||||
295,26 | 305,06 | 2,1 | |||||||||||
295,26 | 305,36 | ||||||||||||
Протокол обработки экспериментальных данных
№ | Величина | Ед.изм. | режимы | ||||||
К | 293,71 | 294,185 | 294,51 | 294,86 | 295,06 | 295,26 | |||
Па | 97321,41 | 98024,46 | 98451,2 | 98904,09 | 99214,74 | 99224,55 | |||
97198,79 | 97926,36 | 98299,14 | 98859,95 | 99193,49 | 99200,03 | ||||
293,6042 | 294,1009 | 294,38 | 294,8224 | 295,0419 | 295,2391 | ||||
1,153498 | 1,16017 | 1,163482 | 1,168364 | 1,171433 | 1,170728 | ||||
1,154537 | 1,161 | 1,164767 | 1,168736 | 1,171612 | 1,170935 | ||||
14,54532 | 12,97287 | 16,12652 | 8,672757 | 6,010287 | 6,45799 | ||||
0,188901 | 0,168479 | 0,209436 | 0,112633 | 0,078056 | 0,08387 | ||||
0,217897 | 0,195464 | 0,243675 | 0,131597 | 0,091437 | 0,098189 | ||||
0,043489 | 0,038795 | 0,048207 | 0,025946 | 0,017984 | 0,019323 | ||||
300,46 | 302,26 | 302,91 | 303,81 | 304,66 | 305,21 | ||||
101462,9 | 102365,4 | 102738,2 | 103660,3 | 103738,8 | |||||
106564,1 | 106956,5 | 106622,9 | 107044,8 | 107103,6 | |||||
297,4339 | 298,8084 | 299,4475 | 300,9983 | 301,8762 | 302,4391 | ||||
1,188597 | 1,193654 | 1,195444 | 1,194735 | 1,19647 | 1,195147 |
77,79534 | 83,08571 | 83,21663 | 74,98869 | 74,61619 | 74,44352 | |||
α2 | ||||||||
8,12772 | 12,99093 | 10,13644 | 5,228299 | 6,499941 | 6,4849 | |||
77,3696 | 82,06382 | 82,59697 | 74,8062 | 74,33254 | 74,16053 | |||
19,22203 | 18,18483 | 15,85518 | 20,6552 | 21,46406 | 21,62354 | |||
25,02629 | 45,61577 | 39,76083 | 14,66981 | 17,63654 | 17,46045 | |||
7333,768 | 7778,727 | 7829,264 | 7090,787 | 7045,888 | 7029,584 | |||
0,816232 | 0,865755 | 0,871379 | 0,789189 | 0,784192 | 0,782377 | |||
2920,274 | 3367,47 | 3332,471 | 2774,043 | 2765,726 | 2750,066 | |||
0,75126 | 0,898729 | 0,934901 | 0,996115 | 1,068458 | 1,107413 | |||
3,312987 | 2,791783 | 2,587826 | 2,076647 | 1,923486 | 1,856789 | |||
3641,408 | 3771,869 | 3763,684 | 3680,855 | 3772,795 | 3836,833 | |||
6561,682 | 7139,339 | 7096,155 | 6454,899 | 6538,521 | 6586,899 | |||
0,405281 | 0,419801 | 0,41889 | 0,409671 | 0,419904 | 0,427031 | |||
0,7303 | 0,794592 | 0,789786 | 0,718416 | 0,727723 | 0,733107 | |||
0,539468 | 0,467105 | 0,448058 | 0,411269 | 0,392999 | 0,385611 | |||
0,972101 | 0,884129 | 0,84478 | 0,721218 | 0,681096 | 0,662 | |||
299,4207 | 301,6644 | 302,4706 | 303,5265 | 304,5145 | 305,04 | |||
45,59136 | 34,51387 | 29,64391 | 23,81188 | 17,06124 | 18,43722 |
2,109726 | 2,132737 | 2,080595 | 2,040234 | 1,948957 | 1,903826 | |||
3521,839 | 4629,61 | 4831,176 | 5096,663 | 5298,459 | 5355,186 | |||
933,5028 | 511,4559 | 309,3482 | 245,8946 | 127,4811 | 149,1128 | |||
4455,342 | 5141,066 | 5140,525 | 5342,558 | 5425,94 | 5504,299 | |||
0,391973 | 0,515265 | 0,537699 | 0,567247 | 0,589707 | 0,59602 | |||
0,49587 | 0,572189 | 0,572129 | 0,594615 | 0,603895 | 0,612616 | |||
0,605491 | 0,612095 | 0,597131 | 0,585547 | 0,559351 | 0,546398 | |||
0,660051 | 0,636665 | 0,611967 | 0,596934 | 0,565202 | 0,553196 |
Примеры расчета для режима 3
1. Температура торможения в сечении «0 – 0»:
2. Определение давления торможения путем осреднения:
3. Определение статического давления путем осреднения:
4. Определение статической температуры с использованием уравнения адибатического процесса:
5. Предполагая, что газ идеализирован, вычислим плотности по уравнениям состояния
6.
7. Определение скорости в сечении «0 – 0»:
8. Определение объемного расхода по скорости и размерам сечения «0 – 0»:
,
где , .
9. Определение массового расхода
10. Определение условного коэффициента расхода
,
где ,
11. Определение температуры торможения в сечении «К – К»:
12. Определение статического давления в сечении «2 – 2» (известно из результатов измерений):
102738,2
13. Определение давления торможения в сечении «2 – 2» (известно из результатов измерений):
106956,5
14. Определение статической температуры в сечении «2 – 2»:
299,45
15. Определение плотности в сечении «2 – 2»:
16. Определение скорости в сечении «2 – 2»:
17. Угол потока (известно из измерений):
18. Определение радиальной составляющей скорости в сечении «2 – 2»:
19. Определение окружной составляющей абсолютной скорости в сечении «2 – 2»:
20. Определение относительной скорости в сечении «2 – 2»:
21. Определение угла потока
22. Определение теоретического напора
7829,264
23. Определение коэффициента теоретического напора
24. Определение динамического напора
3332,471
25. Определение внутреннего напора
8400
26. Определение внутреннего коэффициента напора
27. n – показатель политропы рассматриваемого участка «0 – 2»
28. Определение напора на участке «0 – 2»
3763,684
29. Определение напора торможения на участке «0 – 2»
7096,155
Определение коэффициентов напора
30.
31.
Определение политропных КПД
32.
33.
34. Определение статической температуры в сечении «К – К»
35. Определение скорости в сечении «К – К»
36.
37.
4831,18
38.
309,35
39.
5140,525
40.
41.
42.
43.