Обработка результатов измерений.

Результаты измерений занесены в прилагаемый протокол испытаний от 14.10.2013.

Переводим параметры окружающей среды в единицы СИ

Переводим полученные значения давления в абсолютные значения в единицах СИ.

Таблица 1. Статическое давление во всасывающем патрубке.

Датчик							среднее
p, Па			102758,2			102758,2	102756,6

Таблица 2. Полное давление. Абсолютное значение, Па.

№ сечения
Расстояние от нижней горизонтальной стенки до приёмника полного давления
Угол поворота трубки полного давления	Тот же угол в	-	-	-	-
-180	-1,00
-170	-0,94
-160	-0,89
-150	-0,83				100200,4
-140	-0,78
-130	-0,72
-120	-0,67
-110	-0,61
-100	-0,56			99769,2
-90	-0,50
-80	-0,44
-70	-0,39
-60	-0,33
-50	-0,28
-40	-0,22			103238,4
-30	-0,17				103287,4
-20	-0,11		103140,4	103297,2
-10	-0,06	102532,8		103297,2	103287,4
	0,00	102591,6	103228,6	103297,2
	0,06
	0,11		103238,4
	0,17		103120,8
	0,22			103297,2
	0,28	102297,6			103091,4
	0,33
	0,39
	0,44
	0,50
	0,56
	0,61				99994,6
	0,67
	0,72
	0,78
	0,83
	0,89
	0,94		99896,6

По таблице 2 строим графики зависимости полного давления от угла поворота приёмника полного давления в пяти сечениях:

Рис. 3. Измеренное давление в зависимости от угла поворота

приемника полного давления.

По приведённой выше диаграмме видно, что значения полных давлений близки во всех сечениях кроме первого (у нижней границы канала), так же по «полке» графиков на промежутке от – π/5 до + π/5, можно сделать выводы о нечувствительности трубки полного давления к направлению потока в этом диапазоне, а поскольку «полка» примерно симметрична относительно вертикальной оси, то скорее всего приёмник полного давления был выставлен на «0» достаточно точно. Приведём этот же график в полярных координатах – также видно, что измеряемое давление примерно постоянно на промежутке

от -0,22π до +0,22π.

Рис. 4. Зависимость измеренного давления от угла поворота

приемника полного давления в полярных координатах.

Для построения профиля скорости, рассчитаем её значения при каждом положении приёмника полного давления. Делаем это исходя из уравнения Бернулли и газодинамических функций.

Где

- число Маха

- показатель адиабаты

- плотность газа

- универсальная газовая постоянная для воздуха

За статическое давление принимаем ,снятое под трубкой полного давления.

Физичные решения для скорости получаем на углах поворота приёмника полного давления от -60⁰ до 60⁰, т.к. при больших поворотах измеренное полное давление становится меньше статического, что физически невозможно. Снять же реальное полное давление на таких углах поворота приёмника нам не позволяет чувствительность нашей трубки полного давления. Приведём полученные значения скорости в таблице 4.

Таблица 3. Распределение скоростей по потоку.

№ сечения
Расстояние от нижней горизонтальной стенки до приёмника полного давления
Угол поворота трубки полного давления
-60	15,80	32,87	24,13	27,35
-50	24,13	48,19	46,44	47,32
-40	37,57	54,61	55,80	56,10
-30	43,69	55,36	56,83	56,54
-20	42,73	54,31	56,68	56,10
-10	43,88	54,61	56,68	56,54
	44,99	55,66	56,68	56,83
	44,62	54,61	56,83	56,83
	46,44	55,80	56,83	56,83
	44,62	54,00	56,83	56,83
	42,73	52,29	56,68	56,83
	39,09	50,69	53,08	53,54
	28,83	38,66	37,57	39,72
	15,80	9,12	18,24	15,80

По данным таблицы 3 строим эпюры распределения скорости по высоте канала на различных углах поворота приёмника полного давления.

Рис. 5. Распределение скорости потока по высоте канала

для различных углов поворота приемника полного давления.

По эпюрам видно, что на промежутке от -40⁰ до 40⁰ значения скорости различаются очень немного от значений полученных в положении 0⁰. Таким образом, на интервале

от -40° до +40° по углу поворота данную трубку полного давления возможно использовать для косвенного измерения скорости.

По результатам расчёта скорости рассчитаем расход на входе в канал и в месте замера скоростей на угле поворота трубки полного давления равному нулю градусов.

В общем случае расход определяем по формуле

Тогда расход на входе найдём как

Расход в месте замера скоростей найдём следующим образом: проинтегрируем профиль скорости по высоте на угле поворота трубки полного давления 0°, затем домножим полученный интеграл на ширину канала – получим объемный расход через это сечение.

Полученные массовые расходы теоретически должны быть равны, но отличаются друг от друга – это может быть связано с неточностью вычисления плотности в канале, т.к. мы её вычисляли по полной температуре на входе в канал, а не по той, которая была в канале, кроме этого, в канале присутствуют утечки.

Дата добавления: 2015-07-10