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    工业通风与除尘实验报告.doc

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    工业通风与除尘实验报告.doc

    吉林化工学院安全专业通风与除尘实验报告班级:安全工程1101 姓名:秦世瑞 学号: 教师:刘辉 本组成员:赵林、秦世瑞、高艳红、曹世虎实验一 通风管道点压测定一、实验目的及内容掌握风管中点压测定方法,验证不同通风方式(压入式通风与抽出式通风)下,全压、动压、静压间的关系(即)。二、实验方法及仪器1实验方法(1)采用皮托管压差计法本实验如图1所示。每台实验设备同时容纳学生4-6人,分成两组,每组2-3人。每组使用抽出段(1、2、3、4),压入段测点(5,6)各一个。图1 点压测定(2)每组仪器:YYT 1台;皮托管2支;胶皮管4支。2实验步骤(1)将皮托管传压头置于风管中心点处,管头迎着风流方向。(2)将仪器控制阀门置于“校正”位置后,调平仪器底盘(将底盘上的水淮泡调至指标圆环中央)。(3)根据测定压力值大小,选定仪器倾斜系数(选定时要有足够余量,以免酒精溢出。没有把握时,选最大系数,再由大向小调整,以增加精度。(4)旋动零位调节装置调节斜管中酒精液面,使之酒精孤面刚好与零刻度线相切。(5)按所测压力用胶管连接仪器端口和皮托管相应端。(6)开动风机,读取相应压力值。(7)测完上述压力后,将仪器控制开关置于校正位置后,更换胶管接法,按上述方法测定其余压力。注意:测定压入式三个压力时,将出风口闸门关闭2/3。3实验要点(1)为了增加测定的准确性,仪器内的酒精必须经常更换,否则,使用前必须对仪器进行校正。(2)实验者必须通晓仪器的原理及结构,具有判明仪器指示是否正常的能力。排出斜管中气泡时,要监视斜管液面,以免将酒精吹出。(3)连接仪器接口前必须正确判明压力大小,保证仪器“+”端,接高压力,“-”端接低压力。(4)按实验报告内容逐项记录,仪器读数乘以仪器倾斜系数即所测压力值,水柱。(5)酒精内一般不宜添加颜色。(6)将实验结果代入下式,计算误差S,一般S的值不应超出5%范围。式中 全压,帕; 动压,帕;静压,帕。4实验图表 压力测项通风方式 全 压动 压静 压仪器倾斜系数读数(毫米)压力(帕)仪器倾斜系数读数(毫米)压力(帕)仪器倾斜系数读数(毫米)压力(帕)抽出式0.411.9246.710.442.861680.454.33212.98压入式0.496.85379.670.439.38154.370.453.5209.73抽出式: =0.4×11.92×9.8=46.71 =0.4×42.86×9.8=168 =0.4×54.33×9.8=212.98检验: %100.46.71.212.98.16846.71´-+= =3.7% 压入式: =0.4×96.85×9.8=379.67 =0.4×39.38×9.8= 154.37 =0.4×53.5×9.8= 209.73 检验: %100.486.08.209.3.154.37379.67´-= =4.1%实验二 通风管道断面流场系数及风量测定一、实验目的及内容1掌握管道中风量测定基本方法;2测定圆形风管断面的流场系数。二、实验方法及仪器1实验方法:采用等面积圆环法测定流场系数。要求每组测定风管入风段测点1个。每台设备6人,分两组。第一组测1点,第二组测3点。使用仪器同实验一。2实验步骤(1)仪器调平、调零,选择倾斜系数。(2)按动压测定连接皮托管与仪器端口(注意:仪器“+”口接全压;“”口接静压)。(3)测点布置见图2。(4)将出口闸门关闭2/3。测点位置计算式为 :式中 R第i个测点圆环半径,毫米; R风管半径90,毫米; i从风管中心算起圆环序号; n等面积圆环数(n=3)。(5)进行各测点动压测定。各测点位置每次用尺量好(Li)。如图3所示。此实验只要求测定与风管轴向相垂直的一组测点。为了计算流场系数,中心点风速也应测出。(6)测定大气压,温度数值。以便计算空气密度。三、实验要点1测点位置尺寸的量取要准确(用钢板尺量取)。各点尺寸见表1。2测定中必须使皮托管水平段与风管轴向平行。3计算平均风速不应包括中心点风速。4测定中,风流波动造成读值波动,属正常现象,读取平均值即可。四、计算公式1某测点风速式中 Vi 某测点风速,m/s; 空气密度,Kg/m3; 测点动压,pa。2空气密度:式中 实验条件下空气密度,Kg/米3; P 实验条件下大气压力,帕; T 实验条件下空气绝对温度,开。3平均风速式中 断面平均风速,米/秒; 第i点测定风速,米/秒; n 测点总数,(n=6)4流场系数计算式为:式中 流场系数; 断面中心点风速,米/秒; 断面平均风速,米/秒。5风量计算式 式中 断面平均风速,米/秒。S 风筒断面积五、实验图表表1 测点位置尺寸(Li)测点号123中心点456测点圆环半径(mm)8264370386685四、数据处理大气压P=Pa, 温度T=298 k,仪器倾斜系数K=0.6(1)空气密度计算 Kg/m3(2)动压值 计算 式中 倾斜系数; 皮托管读数,mm; 酒精密度,; g-重力加速度,。=0.6×17×9.8=99.96 Pa; =0.6×23×9.8=135.24 Pa=0.6×27×9.8=158.76 Pa; =0.6×21×9.8=123.48 Pa =0.6×19×9.8=111.72 Pa; =0.6×18×9.8=105.84 Pa =0.6×31×9.8=182.28 Pa (3) 计算测点风速,米/秒。 根据公式 ,计算如下; ; ;(4) 平均风速 计算m/s(5) 断面中心点风速=17.50 m/s(6) 流场系数为: (7) 风量完整流场系数测定表格测点项目123456中心点仪器倾斜系数0.60.60.60.60.60.60.6动压读数(毫米)17232721191831动压值(帕)99.96135.24158.76123.48 111.72105.84246.96风速(米/秒)12.9615.116.3314.4113.7013.3317.50实验三 管道系数的测定一、实验目的及内容通风管道系数测定,要求学生完成一种粗糙度下,雷诺数,系数间的定量测定。该实验验证紊流状态下,阻力系数不变。二、实验方法及仪器1实验方法该实验布置见图5,本实验要求做出1条曲线(),测定摩擦阻力,计算对应的系数(整流格阻力忽略不计),调节出口闸门开度,调节风量,改变值。该实验每台设备一组学生,用1,3测点。2每组仪器YYT斜管压力计,1台;皮托管,2支;胶管,3支。3实验步骤(1)将仪器调平、调零。选择倾斜系数(YYT)。(2)皮托管头与风管中线重合,全压孔朝向风流。(3)用胶管按图5连接仪器与皮托管。(4)将出风口闸门全开(此时风量最大)。(5)开动风机,读取测定段静压差、及动压(曲线第一点数据)。(6)将出口闸门调到第二位置,重复前项测定(曲线第二点数据)。每次调小风 量(关闭闸门),要适度。以保测点良好分布。(7)依次类推,一条曲线测6个点(共6组静压差及动压数据)。三、计算公式(1)测定段摩擦阻力,水柱。 由于1,3两断面面积相等,平均动压相等,因此上式中第二项为零,又1,3两点处同一水平,第三项也等于零;所以()实际上就等于。(2)风管风量由所测动压求算(见实验二)(3)计算摩擦风阻 式中 测定段摩擦阻力,帕; 风管风量,米3/秒。(4)摩擦阻力系数 式中 风管摩擦阻力系数,牛·秒2/米4; 风管摩擦风阻牛·秒2/米8;P 风管周界(P =0.6米); L测定段风管长度(L=1米);S风管有效断面积(S=0.027米2)。(5)达西系数 式中 达西系数; 空气密度(=1.293Kg/米3); 风管摩阻系数,牛·秒2/米4; 风管内径(=186毫米)米。(6)雷诺数 式中 风管内平均风速,米/秒; 风管内径,米; 流体粘性运动系数(=15·10-6),米2/秒。(7)平均风速 式中 风管内平均风速,米/秒; 风管风量,米3/秒; S风管断面积。 图5 通风管通道系数测定四、 实验图表数据处理(1)测定段摩擦阻力计算 =0.6×135.0×0.8×9.8=635.0 Pa; =0.6×121.0×0.8×9.8=569.2 Pa;=0.6×112.0×0.8×9.8=526.8 Pa; =0.6×103.0×0.8×9.8=484.5 Pa;=0.6×91.0×0.8×9.8=428.1 Pa; =0.6×52.0×0.8×9.8=244.6 Pa;=0.6×17.0×0.8×9.8=80.0 Pa(2)风管风量Q计算 已知公式=0.6×23.0×0.8×9.8=108.2 Pa; =0.6×21.0×0.8×9.8=98.8 Pa;=0.6×20.0×0.8×9.8=94.1 Pa; =0.6×19.0×0.8×9.8=89.4 Pa;=0.6×16.0×0.8×9.8=75.3 Pa; =0.6×8.0×0.8×9.8=37.6 Pa;=0.6×3.0×0.8×9.8=14.1 Pa中心风速近似为平均风速 m/s; m/s; m/s; m/s; m/s; m/s; m/s已知公式 , m3/s。 其中S=0.025m2 =13.5×0.025=0.338 m3/s; =12.9×0.025=0.323 m3/s;=12.6×0.025=0.315 m3/s; =12.3×0.025=0.308 m3/s;=11.2×0.025=0.280 m3/s; =8.0×0.025=0.200m3/s;=4.9×0.025=0.123 m 3/s(3)计算摩擦风阻 计算 N·s2/m8; N·s2/m8; N·s2/m8; N·s2/m8; N·s2/m8; N·s2/m8;N·s2/m8(4)摩擦阻力系数 式中 风管摩擦阻力系数,N·S2/M4; 风管摩擦风阻N·S2/M8; P 风管周界(P =0.6m); L测定段风管长度(L=1m);S风管有效断面积(S=0.025s2)。 N·S2/M4; N·S2/M4; N·S2/M4; N·S2/M4; N·S2/M4; N·S2/M4; N·S2/M4;(5) 达西系数计算 (6) 式中 达西系数; 空气密度(=1.19 Kg/m3); 风管摩阻系数, N·S2/M4; 风管内径(=180 mm)米。; ; ; ; ; (6)雷诺数计算 式中 风管内平均风速,米/秒; 风管内径,米; 流体粘性运动系数(=15·10-6),m2/s。; ; ;1234567 0.9750.9550.9280.8940.9551.0690.928 1.62×1051.548×1051.512×1051.476×1051.344×1059.6×1045.88×1041.9891.9801.9681.9511.9802.2091.9685.2105.1905.1805.1695.1584.9824.770做出曲线图: 曲线图五、完整表格表3 风管系数测定记录测次静压(差)风 量摩擦阻力摩擦风阻摩阻系数达西系数雷诺数读数(毫米)仪器倾斜系数压力差(帕)读数(毫米)仪器倾斜系数压力差(帕)风量(米3/秒)平均风速(米/秒)1135.00.6635.023.00.6108.20.33813.5635.05558.30.1450.9751.620×1052121.00.6569.221.00.698.80.32312.9569.25455.80.1420.9551.548×1053112.00.6526.820.00.694.10.31512.6526.85309.00.1380.9281.512×1054103.00.6484.519.00.689.40.30812.3484.55107.30.1330.8941.476×105591.00.6428.116.00.675.30.28011.2428.15460.50.1420.9551.344×105652.00.6244.68.00.637.60.2008.0244.66115.00.1591.0699.6×104717.00.680.03.00.614.10.1234.980.05287.90.1380.9285.88×104 实验四 风机特性测定一、实验目的及内容本实验进行风量与风机全压、功率、效率关系的三条曲线的实际测定。使实验者掌握风机性能测定的原理、仪器、数据整理、计算方法及必要的组织工作。二、实验方法及仪器1实验方法采用进出气实验方案(即风机入、出口都有管路)。按国家标准,本实验风量测定,使用入口集流器测定风量,用在入口整流网上贴纸片的方法调节风量(图纸片直径为60毫米)。每台设备1组。使用3,5测点。测定风机全压。图7 风机特性测定2每组仪器:YYT1台;皮托管2支;胶皮管4支。3实验步骤(1)将1,3点皮托管传压头置于风管中心,迎着风流方向,与风管中心线重合。(2)仪器调平、调零。(3)将出风口闸门全开(此时风量最大)。(4)开动风机测定集流器静压及3,5两断面静压差,并记录电流、电压表的读数(曲线第一点数据)。(5)在入口整网上贴纸片1片。重测上述数据(曲线第二点数据)。(6)多次重复前项内容(曲线其余点数据)。三、实验要求(1)风量计算式 式中 风量,米3/秒;集流器静压,帕。(2)风机全压 式中 入排风管测点3,5间静压差,帕;入排风管间平均动压差,帕;入排风管间位能差,帕。 实际上即为风机全压(3)电机输入功率N 式中 N电机输入功率,千瓦; I线电流,安; U线电压,千伏;功率因数(0.85)。(4)风机效率 式中 风机效率,%; 风机风量,米3/秒;风机全压,帕; N电机输入率,千瓦; 电机效率(=0.9),%四、实验数据处理(1) 风管风量Q计算,已知公式 Pa Pa Pa Pa 风量计算式 (2)风机全压 (3) 电机输入功率N (4)风机效率 五、实验图表表4 风 机 特 性 测 定项目测值测次静压差风 量电流(安)电压(千伏)功率(千瓦)风机效率(%)备注仪器倾斜系数读数(毫米)压力差(帕)仪器倾斜系数读数(毫米)压力(帕)风量米/秒电机效率=0.9功率因数cos=0.8510.6186874.9440.625150.5280.8895.20.3862.95529.247%20.6197926.6880.623145.8240.8535.10.3862.93229.955%30.6198931.3920.618112.8960.7555.00.3862.84127.502%40.6181851.4240.61284.6720.6164.80.3862.72821.362%50.6178837.3120.6965.8560.5344.70.3862.67118.600%60.6175823.20.6747.040.4704.60.3862.61416.446%70.6168790.2720.6632.9280.4364.50.3862.55714.972%

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