Насосы, вентиляторы и компрессоры. Методические указания к курсовой работе (стр. 1 )

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

,

 

Насосы, вентиляторы и компрессоры

Методические указания

к курсовой работе

для студентов обучающихся по направлению 270800.62 «Строительство»,

профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция»

очной формы обучения

Тюмень, 2014 г.

УДК: 697.3+697.9

И-46

«Насосы, вентиляторы и компрессоры». Методические указания к курсовой работе для студентов очной формы, обучающихся по направлению 270800.62 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция». , - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014.-21 с.

Методические указания разработаны на основе программы ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Насосы, вентиляторы и компрессоры» для студентов очной формы, обучающихся по направлению 270800.62 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция». В методических указаниях представлены данные по вариантам заданий, примеры решения задач по предлагаемым заданиям и требованиям к оформлению курсовой работы.

Рецензент:

Тираж 100 экземпляров

ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

,

Редакционно-издательский центр ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Содержание

1. Общие указания………………………………………………………..стр.4

2. Аэродинамические характеристики вентиляторов…………………. стр.4

3. Пример построения универсальной характеристики………………. стр.7

4. Контрольное задание №1………………………………………........стр.11

5. Работа вентиляторов на сеть…………………................................... стр.12

6. Расчет простейшей вентиляционной сети. Пример расчета……….стр.15

7. Контрольное задание №2…………………………………………… стр.19

8. Работа насосов на сеть ……………………………………………... стр.22

9. Пример расчета работы насоса в сети ……….................................. стр.23

10.  Контрольное задание №3…………………………………………… стр.28

11. Литература…………………………………………………………….стр.31

1. Общие указания

При изучении курса ''Насосы и вентиляторы'', кроме изучения теоретических положений, в соответствии с программой студенты должны самостоятельно выполнить курсовую работу. Курсовая работа состоит из 3х контрольных заданий.

Задание 1. Построение универсальной характеристики радиального

вентилятора.

Задание 2. Работа вентилятора на сеть. Расчет простейшей вентиляционной

сети и построение эпюр давлений. Регулирование подачи.

Задание 3. Работа насосов на сеть. Определение рабочей точки при последовательном и параллельном включение насосов. Расчет подобных режимов.

Номера вариантов в каждом контрольном задании студенты определяют согласно своему порядковому номеру в зачетной ведомости.

Контрольная работа оформляется в виде расчетно-пояснительной записки с выполнением необходимых расчетов и схем, а также графиков на миллиметровой бумаге.

2. Аэродинамические характеристики вентиляторов

2.1. Понятие об аэродинамической характеристике вентилятора

Характеристикой вентилятора называется графическая зависимость давления, мощности и КПД от подачи при постоянной скорости вращения рабочего колеса. Полная аэродинамическая характеристика радиального вентилятора (рис.1) представляет собой экспериментально полученные зависимости полного давления Р, мощности на валу рабочего колеса N и полного КПД h как функции от подачи L при определенном диаметре рабочего колеса, постоянной частоте вращения и известной плотности перемещаемой среды.

Аэродинамическая характеристика вентилятора определяется аэродинамической схемой, т. е. совокупностью определенной геометрической конфигурации проточной части и рабочего колеса.

2.2. Виды аэродинамических характеристик

Аэродинамические характеристики вентиляторов можно разделить на два вида:

- индивидуальные, определяющие параметры вентилятора данного типа

определенного размера;

- безразмерные, характеризующие вентиляторы одной аэродинамической

схемы, но разных размеров и с различной частотой вращения рабочего колеса.

Характеристики вентиляторов одного типа и размера для разных скоростей вращения строятся как в линейном, так и в логарифмическом масштабах. Такие характеристики называются универсальными, по ним удобно подбирать вентиляторы для заданного режима работы.

Безразмерные характеристики необходимы при проектировании и испытании вентиляторов. Эти характеристики строятся в безразмерных параметрах, когда вместо давления P используется коэффициент давления y, вместо подачи L – коэффициент подачи j, а вместо мощности N коэффициент мощности l (таблица 1).

Таблица 1.

Коэффициенты	Формулы
Давления y	y =
Подачи j	j =
Мощности l	l =

2.3 Законы подобия вентиляторов

Законы подобия вентиляторов устанавливают изменение давления, подачи и мощности вентиляторов при изменении частоты вращения n, диаметра колеса D и плотность среды r. Формулы для пересчета этих параметров можно применять для подобных режимов, когда треугольники скоростей в рабочих колесах подобны, следовательно, все безразмерные параметры y, φ, l, h одинаковы. При этом используются формулы для вычисления давления, подачи и мощности вентилятора.

yr (2.1)

L=ju (2.2)

N=lu (2.3)

При изменении одновременно плотности, диаметра и угловой скорости ω, расчеты проводят по формулам:

= (2.4)

(2.5)

(2.6)

Если изменяется только частота вращения n, то формулы упрощаются:

(2.7)

(2.8)

(2.9)

2.4. Построение универсальной характеристики венти-

лятора.

Пример: Рассчитать и построить индивидуальные аэро -

динамические характеристики радиального вентилятора

ЦЧ-76 диаметром D=0.5м по безразмерной характерис-

тики этого вентилятора (рис. 2).

Безразмерная характеристика вентилятора ЦЧ-76

Решение: Ограничиваемся расчетом на частоту вращения 1500, 2000 . Выбираем на рис. 2 расчетные точки 1-5 при максимальном значении КПД

h max=0,84 и равноотстоящих от него значениях h=0,8 и 0,75 ,и заносим

данные в таблицу 2.

Таблица 2

РАСЧЕТНЫЕ ТОЧКИ	КПД h	j	y
1	0,75	0,14	0,93
2	0,80	0,175	0,91
3	0,84	0,22	0,82
4	0,80	0,27	0,67
5	0,75	0,29	0,60

Значения подачи воздуха в и полного давления в Па определяем по формулам :

подача L=3600ju ,

давление p=jr ,

где u= - окружная скорость рабочего колеса вентилятора ;

r=1,2 - плотность воздуха при стандартных условиях.

Результаты расчета вписываем в таблицу 3. Далее, пользуясь формулами пересчета (2.7),(2.8) пересчитываем давления и подачи на другие частоты вращения с заданным шагом и заполняем таблицу 4.

По полученным результатам строятся индивидуальные аэродинамические характеристики в линейном (рис.3) или логарифмическом масштабе (рис. 4)

Таблица 3

n	u	Подача L, м3/ч*10-3	Давление Р, кПа
Расчетные точки
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
1500	39	3.85	4.8	6.0	7.4	8.0	0.87	0.85	0.76	0.61	0.56
2000	52	5.15	6.4	8.0	9.9	1.06	1.55	1.52	1.35	1.08	1,0

Таблица 4

n	L, м3/ч*10-3	Давление Р, кПа
Расчетные точки
1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
600
1000
1400
1800
2200
2600