Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie
Przedmiot: Wentylacja i pożary
Temat laboratorium:
Zdejmowanie charakterystyki wentylatora.
Bartosz Grzesiak
Sławomir Jastrzębski
GiG, rok IV, EZSM,
Gr. 2/1
Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica
w Krakowie
Przedmiot: Wentylacja i pożary
Temat laboratorium:
Zdejmowanie charakterystyki wentylatora.
Bartosz Grzesiak
Sławomir Jastrzębski
GiG, rok IV, EZSM,
Gr. 2/1
I.
Wstęp teoretyczny.
Charakterystyka wentylatora wyraża zależności między spiętrzeniem całkowitym p
c
,
mocą N a sprawnością Q wentylatora, przy czym zwykle jako wydajność przyjmuje się
objętościowe natężenie przepływu powietrza przepływającego przez płaszczyznę wlotu lub
wylotu wentylatora.
Zdejmując charakterystyki wentylatora głównego wykorzystujemy zasuwę w kanale
wentylacyjnym. Przy każdym położeniu zasuwy wyznaczamy:
spiętrzenie statyczne
st
p
i
c
p
za pomocą rurki Prandtla zabudowanej w kanale
wentylacyjnym połączonej wężami grubościennymi z manometrem wodnym
umieszczonym na zewnątrz kanału
średnie prędkości przepływu powietrza u wylotu dyfuzora za pomocą anemometrów
temperaturę powietrza za pomocą termometru suchego i termometru wilgotnego
ciśnienie powietrza za pomocą baroluksu
moc elektryczną za pomocą watomierza
Zadaniem wentylatora jest przekazywanie powietrzu energii wystarczającej na pokonanie
oporów ruchu w przewodzie oraz na nadanie powietrzu odpowiedniej energii kinetycznej.
Wentylator może współpracować z przewodem w następujący sposób:
a) przez zasysanie powietrza z sieci położonej w całości po stronie ssącej wentylatora
(przewietrzanie ssące)
b) przez doprowadzenie powietrza do sieci znajdującej się po stronie tłoczącej
wentylatora ( przewietrzanie tłoczące)
c) przez zasysanie powietrza z jednego elementu sieci i tłoczenie do kolejnego elementy
( przewietrzanie ssąco- tłoczące)
II.
Wzory obliczeniowe.
Wydatek objętościowy powietrza:
Całkowite spiętrzenie wentylatora jest równe różnicy całkowitych ciśnień absolutnych
na wylocie i wlocie wentylatora:
W przypadku przewietrzania ssącego:
Moc użyteczną wentylatora obliczamy z poniższego wzoru:
[ ]
Sprawność urządzenia wentylacyjnego, obejmującego silnik i wentylator, obliczamy
za pomocą wzoru:
[ ]
Gdzie:
- spiętrzenie statyczne zmierzone sondą statyczną umieszczoną między
wentylatorem a zasuwą [N/m
2
]
- spiętrzenie dynamiczne [N/m
2
]
III. Zestawienie wyników:
Temperatura sucha:
18,6 ˚C
Temperatura wilgotna:
13,6 ˚C
Ciśnienie :
987,42 [hPa]= 98742 [Pa]
Gęstość powietrza:
1,2 [kg/m
3
]
Napięcie:
U= 40 [V] (const.)
1 mm H
2
O = 9,81 Pa
A. Wentylator 1 – układ ssący
Lp.
Δp
st
mmH
2
O
Δp
st
[Pa]
V
rz
[m/min]
N
1
[W]
Q
[m
3
/
s
]
V
śr
[
m
/
s
]
Δp
c
[
N
/
m
2
]
N
u
[W]
η
[%]
1
285
2795,85
60
70
0,0133
1,0
2795.25
37,18
53
2
265
2599,65
66
71
0,0146
1,11
2598,91
37,94
53
3
245
2403,45
82
72
0,0182
1,37
2402,32
43,72
61
4
225
2207,25
88
72
0,0195
1,46
2205,97
43,02
60
5
205
2011,05
94
73
0,0209
1,56
2009,59
42
57
6
185
1814,85
98
73
0,0218
1,64
1813,24
39,52
54
27,95
25,98
24,02
22,05
20,09
18,13
70
71
72
72
73
73
53
53
61
60
57
54
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0,0133
0,0146
0,0182
0,0195
0,0209
0,0218
Δp
c
(Q)
;
N
(Q)
;
η(
Q)
Q [m
3
/s]
Wentylator 1
Δpc[hPa]
N1[W]
η[%]
B. Wentylator 2 – układ ssący
Lp.
Δp
st
mmH
2
O
Δp
st
[Pa]
V
rz
[m/min]
N
2
[W]
Q
[m
3
/
s
]
V
śr
[
m
/
s
]
Δp
c
[
N
/
m
2
]
N
u
[W]
η
[%]
1
240
2354,4
63,6
93
0,0141
1,06
2353,7
33,19
36
2
220
2158,2
66,6
94
0,0148
1,11
2157,5
31,93
34
3
200
1962
69,6
94
0,0154
1,16
1961,2
30,2
32
4
180
1765,8
70,8
95
0,0157
1,18
1765
27,71
29
5
160
1569,6
73,8
96
0,0164
1,23
1568,7
25,73
27
6
140
1373,4
85,8
97
0,0191
1,43
1372,2
26,21
27
23,53
21,57
19,61
17,65
15,68
13,72
93
94
94
95
96
97
36
34
32
29
27
27
0
20
40
60
80
100
120
0,0141
0,0148
0,0154
0,0157
0,0164
0,0191
Δp
c
(Q)
;
N
(Q)
;
η(
Q)
Q [m
3
/s]
Wentylator 2
Δpc[hPa]
N1[W]
η[%]
C. Połączenie szeregowe wentylatorów 1 i 2
Lp.
Δp
st
mmH
2
O
Δp
st
[Pa]
V
rz
[m/min]
N
3
[W]
Q
[m
3
/
s
]
V
śr
[
m
/
s
]
Δp
c
[
N
/
m
2
]
N
u
[W]
η
[%]
1
315
3090,1
117,6
173
0,0262
1,96
3087,8
80,9
47
2
295
2893,9
120
174
0,0267
2,0
2891,5
77,2
44
3
275
2697,7
119,4
175
0,0266
1,99
2695,3
71,7
41
4
255
2501,5
118,8
174
0,0264
1,98
2499,1
66
38
5
235
2305,3
110,4
175
0,0246
1,84
2303,3
56,7
32
6
215
2109,1
118,2
175
0,0263
1,97
2106,8
55,4
31
IV.
Wnioski:
W ćwiczeniu tym wykonywaliśmy charakterystykę przy obrotach stałych, czyli wyrażaliśmy
zależność między spiętrzeniem całkowitym, mocą oraz sprawnością a wydajnością
wentylatora. Celem tego ćwiczenia było obliczenie strat wynikających z oporów ruchu przy
przejściu powietrza przez wentylator oraz oporów mechanicznych silnika i wentylatora. Z
przeprowadzonych pomiarów zauważamy, że wraz ze wzrostem prędkości spiętrzenie
statyczne maleje a moc pobrana przez wentylator wzrasta.
30,87
28,91
26,95
24,99
23,03
21,06
173
174
175
174
175
175
47
44
41
38
32
31
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0,0262
0,0267
0,0266
0,0264
0,0246
0,0263
Δp
c
(Q)
;
N
(Q)
;
η(
Q)
Q [m
3
/s]
Połączenie szeregowe wentylatorów 1 i 2
Δpc[hPa]
N3[W]
η[%]