Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Используя данные протокола испытаний, построить график распределения заторможенного избыточного давления за решеткой по шагу (рисунок 2). По данным таблицы 2 заполняем таблицу 3.

 

Таблица 3 - Распределения давления и осреднение давления по шагу

 

xi

мм

Δxi

мм

P1изб.i

Па

P1изб.i Δxi

Па.мм

 Среднее давление за решеткой  , Па;

SΔx_i = t, мм.

 

Коэффициент скорости, профильный КПД решетки,

  коэффициент потерь и число Re

 

Коэффициент скорости ,

профильный КПД решетки ;

коэффициент профильных потерь ;

среднее давление в решетке (абсолютное)  ,Па;

плотность , кг/м³;

скорость потока за решеткой  , м/с;

коэффициент кинематической вязкости n₁= , м/с²;

число Рейнольдса .

 

Содержание отчета

    Отчет должен содержать основные расчетные формулы, описание и схему установки, протокол с результатом испытания и соответствующим графическим построением и результатами расчетов.

 

1.9. Контрольные вопросы

1. Что называется коэффициентом скорости, и что он характеризует?

2. Чем обусловлены профильные и концевые потери?

3. От чего зависит коэффициент скорости?

4. Перечислить основные элементы опытной установки.

 

1.10. Научно-исследовательская работа студентов

1. Пользуясь литературными источниками, опишите современные аэродинамические трубы, применяемые для продувок решеток профилей, обратив особое внимание на конструктивные решения, позволяющие проводить исследования при различных углах атаки, шаге и высоте лопаток.

2. Объясните выбор параметров потока в упомянутых трубах.

3. Дайте подробное описание зондов, применяемых при аэродинамических исследованиях, методики их тарировки и тарировочных стендов.

4. Обоснуйте методику обработки результатов продувок решетки профилей при около- и сверхзвуковых скоростях.

5. Измерьте в процессе эксперимента распределение давления по шагу в нескольких сечениях по высоте лопатки за решеткой, постройте графики распределения давления.

6. Проведите испытания при различных давлениях перед решеткой и постройте зависимость коэффициента скорости от числа Рейнольдса.

Время лабораторной работы 2 часа.

 

2. Лабораторная работа №2
 «Исследование режимов работы одноступенчатой турбины»

 

Цель работы

Цель работы: закрепление студентами теоретических знаний и получение практических навыков по контролю параметров функционирования турбины на режимах работы, снятию экспериментальных данных, их обработке и построению графика зависимости эффективного КПД (h_e) от характеристики ступени (n).

        

Теоретическое обоснование

Эффективный КПД турбины учитывает потери механические и внутренние. К последним в нашем случае относятся потери на окружности (в соплах, на рабочих лопатках и с выходной скоростью), а также потери на трение диска о воздух и на протечки. Потери на окружности, а в конечном итоге и эффек­тивный КПД зависят от характеристики

 u/ с_1t ,

где u – окружная скорость на среднем диаметре облопачивания,

с_1t – теоретическая скорость выхода воздуха из соплового аппарата.

Эффективный К.П.Д. определяется как отношение полезной мощности турбины к энергии воздушного потока

h_e = N_T/(G H₀),

где N_T – мощность турбины, Вт;

G – секундный массовый расход, кг/с;

H₀ – удельная располагаемая энергия ступени, Дж/кг.

    Мощность турбины

N_T = M w = 2p n P l ,

где n – частота вращения ротора турбины, с^-1;

    P – усилие на рычаге взвешивающего устройства гидротормоза, Н;

    l = 0,615 м – плечо взвешивающего устройства.

С учетом последнего N_T = 3,86 n P , Вт.

Секундный массовый расход воздуха находиться с помощью диафрагмы, расположенной на воздушной магистрали от нагнетателя к турбине и вычисляется по выражению:

,

где - плотность воздуха перед диафрагмой, кг/м³;

    - абсолютное давление (статическое) воздуха перед диафрагмой, Па;

     - избыточное давление (статическое) воздуха перед диафрагмой, Па;

- атмосферное давление, Па;

    - температура воздуха перед диафрагмой, К;

    R = 287,2 Дж/(кг К) - газовая постоянная воздуха;

     - перепад давления на диафрагме, Па.

    Удельная располагаемая энергия ступени при скоростях воз­духа менее 100 м/с может вычисляться по выражению

,

где                           - полное избыточное давление воздуха на входе в ступень (в успокоительном баке), Па;

- статическое избыточное давление за турбиной, Па.

Последнее в нашем случае равно нулю.

- средняя плотность воздуха в ступени, кг/м³;

         - среднее для ступени давление, Па;

- статическое избыточное давление на входе в ступень (ввиду малой величины скоростного на­пора в успокоительном баке принимается равным );

      T - средняя для ступени температура, К; принимается приближенно равной Т_о;

  Т_о - температура воздуха на входе в ступень (в успо­коительном баке), К.

Скорость (теоретическая) на выходе из соплового аппара­та определяется по формуле:

, 

окружная скорость рабочих лопаток на среднем радиусе:

.

Описание установки

Установка (рисунок 3) состоит из одноступенчатой турбины, гидротормоза, нагнетательного трубопровода и соответствую­щей контрольно-измерительной аппаратуры. Турбина приводится во вращение сжатым воздухом, получаемым от дизель-компрессора и работает на выхлоп в атмосферу.

Основными узлами турбины являются успокоительный бак, поворотный корпус, направляющее и рабочее колесо, выхлопной патрубок.

Проточная часть турбины состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса. Осевое расстояние между кромками лопаток может изменяться от 0,5 до 40 мм.

Зазор между бандажом и направляющим аппаратом при од­ном и том же положении рабочего колеса может варьироваться с помощью вставных колец, прикрепляемых к сопловому ободу. Корпус турбины имеет горизонтальный разъем.

Ротор турбины расположен консольно и опирается на шариковый опорно-упорный и роликовый опорный подшипник.

Средний диаметр рабочего колеса d_ср=281 мм.

Высота лопаток l _р =29 мм, лопатки постоянного се­чения по высоте.

Мощность, развиваемая рабочим колесом, поглощается гидротормозом, соединенным с валом турбины муфтой.

Для аварийной остановки машины предусмотрен ручной ленточный тормоз.

С другого конца вала гидротормоза приводится во вращение электрический датчик оборотов.

К гидротормозу подводится из бака вода, уровень которой поддерживается в баке постоянным.

 

1- воздухопоровод, 2 - термометр, 3 – диафрагма, 4 – бак успокоительный, 5 – термометр, 6 – трубка полного давления, 7 – воздушная турбина, 8 – гидротормоз,

 9 – трубопровод водяной, 10 – весы, 11 датчик оборотов, 12 – тормоз ручной

 

Рисунок 3 - Схема опытной установки

Проведение измерений

Полное давление и температура перед направляющим аппаратом замеряется с помощью жидкостного манометра и ртутного термометра. Давление воздуха в трубопроводе и его расход меняются с помощью заслонки.

Число оборотов турбины изменяется путем различного наполнения гидротормоза и измеряется дистанционным тахо­метром, усилие на рычаге гидротормоза определяется с помощью весов.

Расход воздуха определяется по параметрам воздуха перед диафрагмой и перепаду давления на ней.

 

    2.5. Протокол испытаний

    Результаты измерений и расчетов заносятся в протокол.

 

    Таблица 4 – Протокол испытаний

Наименование

Обоз.

Ед.

изм.

Режимы работы

1

2

3

4

5

  1 2 3 4

5

6

7

8

  Атмосферное давление Р_а Па  

 

 

 

 

  Температура перед диафрагмой Т_д К