Соотношение между некоторыми единицами физических величин МКГСС и единицами СИ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Наименование величины	Единица				Соотношение единиц
	МКГСС		СИ
	Наименование	Обозначение	Наименование	Обозначение
1	2	3	4	5	6
Длина	метр	м	метр	м	основная единица
Масса	Килограмм-сила-секунда в квадрате на метр	кгс сек²/м	килограмм	кг	1 кгс сек²/м = 9,81 кг
Время	Секунда	сек	секунда	с	основная единица
Сила	Килограмм-сила	кгс	ньютон	Н	1 кгс = 9,81 Н
Плотность	Килограмм-сила-секунда в квадрате на метр в четвертой степени	кгс сек²/м⁴	Килограмм на кубический метр	кг/м³	1 кгс сек²/м⁴ = 9,81 кг/м³
Давление	Килограмм-сила на квадратный сантиметр Миллиметр водяного столба Миллиметр ртутного столба	кгс/м² мм в.ст. мм рт. ст.	Паскаль Паскаль Паскаль	Па Па Па	1 кгс/см²=9,8 × 10⁴Па~ 0,1 МПа 1 мм в. ст. = 9,81 Па~ 10Па 1 мм рт. ст. = 133,3Па
Работа (энергия)	Килограмм-сила-метр	кгс м	Джоуль	Дж	1 кгс = 9,8 Дж ~10Дж
Количество теплоты	Калория килокалория	кал ккал	Джоуль	Дж	1 кал = 4,2 Дж 1 ккал = 4200Дж = 4,2кДж
Температура	градус Цельсия	⁰С	градус Кельвина	⁰К	Т ⁰К = Т⁰С – 273,15⁰
Мощность	Килограмм-сила-метр в секунду Килокалория в час	кгс м/с ккал/ч	Ватт	Вт	1 кгс м/с = 9,81Вт~10Вт 1 ккал/ч = 1,16 Вт
Удельная теплоемкость	Килокалория на килограмм градус Цельсия	ккал/кг⁰С	Джоуль на килограмм-кельвин	Дж/кг К	1 ккал/кг⁰С = 4,2 Дж/кг К
Угловая скорость вращения	Обороты в минуту	об/мин	Радиан в секунду	рад/с	1 об/мин = 0,105 рад/с

Приложение 2

Задача I

Рассчитать центральный (радиальный) или осевой вентилятор в зависимости от полученного коэффициента быстроходности, вычертить в масштабе его аэродинамическую схему и параллелограммы скорости на выходе и входе рабочего колеса.

Задано: 1. Производительность L=1,3 м³/с.

2. Давление Р=1008 Па = 102 кгс/м².

3. Частота вращения n=908 об/мин.

4. Плотность ρ=1,2 кг/м³.

Величина полного и гидравлического к.п.д. вентилятора, коэффициент давления и закручивания задается на основании существующих экспериментальных данных, приведенных в литературе.

Решение:

I. Определить основные размеры колеса, диаметр входного отверстия, размер выходного отверстия, число лопаток, углы β и z лопаток колеса.

1. Для определения к какому типу нагнетателей (центробежный или осевой по заданным значениям относится вентилятор, определим быстроходность (удельное число оборотов) Рассчитываем коэффициент быстроходности:

n_y<100 – центробежный вентилятор среднего давления.

2. Определяем диаметр входа в вентилятор из условия обеспечения наименьших потерь давления в межлопаточных каналах колеса при минимальном значении относительной скорости на выходе [по ЦАГИ]

где С= 3,5 … 5 – коэффициент полученный статистическим путем,

3. Определяем диаметр входа в колесо . По конструктивным соображениям обычно принимают равным

4. Для определения наружного диаметра колеса пользуемся усредненной формулой:

= =0,39 =0,68 м

Выведена формуле на основании обработки многочисленных испытаний центробежных вентиляторов при с постоянной шириной колес b₁^`=b₂ и с лопатками, выходные кромки которых загнуты вперед (β₂ < 90⁰)

5. Определим раскрытие спирали кожуха прямоугольного сечения, выпускные отверстия которого имеют форму квадрата и по площади равны входным отверстиям.

6. Ширину колеса на входе b₁ определяем исходя из следующих соображений. Если исходить из сохранения скорости на повороте потока (C₁_m=C₀) и допустить, что площадь живого сечения потока равна цилиндрической поверхности , то получим , а так как , то .

В действительности отрыв потока на повороте неизбежен и ширину колеса принимают с запасом , где для вентиляторов с лопатками загнутыми вперед.

Итак

7. Величину раскрытия спиральных кожухов определяют на основании определенных уравнений. Однако в практике при обработке многочисленных испытаний в среднем принимают

После подстановки зависимости получим

8. Зная раскрытие спирали кожуха «А» и принимая, что сторона конструкторского квадрата можно построить спираль.

Итак

9. Число лопаток колеса вентилятора определяем по формуле с последующим округлением результатов до чисел кратным 4 или 6.

Примечание. В этой формуле для обеспечения достаточного воздействия лопаток на поток, а также достаточной жесткости колеса шаг (или расстояние между лопатками при среднем диаметре должен быть равен радиальной длине лопатки .

10. В целях уменьшения гидравлических потерь угол входа на лопатки должен превышать 90⁰, т.е. β₁=100 … 140⁰.

Принимаем β₁=120⁰;

11. При принятых условиях, центробежные вентиляторы, основные размеры которых определены при помощи вышеуказанных формул с достаточной для практики точностью удовлетворяют при угле установки лопаток на входе β₂=20 …35⁰.

Принимаем β₂=35⁰

II. По определенным размерам и углам вычерчиваем в двух проекциях схему вентилятора в масштабе 1:5 с указанием величин основных размеров и углов.

III. Определяем скорости на входе и выходе колеса.

1. Окружная скорость на входе в колесо будет равна

2. Относительная скорость на входе в колесо, как видно из диаграммы скорости составляет: .

При отсутствии закручивания на входе и , где ,

откуда .

3. Окружная скорость на выходе из колеса составляет

4. Тангенциальная скорость потока на выходе из колеса (скорость закручивания) без учета влияния конечного числа лопаток будет равна . В расчетах первого приближения можно принимать .

Итак,

Скорость закручивания с учетом конечного числа лопаток будет меньше, чем .

Принимаем .

5. Коэффициент закручивания потока на выходе из колеса

6. Теоретически давление лопаточного колеса должно быть равным

Находим гидравлическое К.П.Д.

Действительное давление будет

т.е. условие по заданию выполнено.

Треугольник скоростей

β₁

ώ₁

β₂

α₂

Полная характеристика вентилятора

Задача II

Исследование совместной параллельной и последовательной работы в общую сеть двух одинаковых вентиляторов.

Пример

Исходные данные:

Предположим, что мы имеем следующие значения L, м³/ч, Р, Па, ,%, N, кВт:

Т а б л и ц а 2.1

№ точек параметры	1	2	3	4	5	6
L, м³/ч	0	300	700	1100	1400	1700
Р, Па	900	870	800	590	350	0

Решение

1. По этим координатам строим графики P – L – индивидуальную характеристику давления одного работающего нагнетателя.

2. Удваивая производительность одного нагнетателя при Р=const (т.е. по абсциссе) получаем точки для построения суммарной характеристики давления двух параллельно работающих нагнетателей - P – L _сум _I.

3. Удваивая значения давления одного нагнетателя при L=const (т.е. по ординате) получаем точки для построения суммарной характеристики давления двух последовательно соединенных нагнетателей - P – L _сум_II.

4. Действительные производительность и давление двух совместно работающих нагнетателей, соединенных сетью будут зависеть от свойств этой сети – сопротивления при расходе через сеть равном производительности нагнетателей. Для определения этих параметров воспользуемся графическим методом. Для этого необходимо построить график зависимости сопротивления сети от расхода - ΔP_с – L.

Известно из гидравлики, что ΔP_с = k x L², где k – удельное сопротивление сети при расходе через нее равном 1, а график характеристики сети – квадратичная парабола. Для построения характеристики сети в задаче используем условную формулу (см. с.10), где N – цифры из шифра студента. Допустим, что k=4100. Задаваясь несколькими значениями L м³/с и подставляя их в формулу ΔP_с, определяем ΔP_с.

Т а б л и ц а 2.2

L, м³/с ΔP_с,Па	0,1	0,2	0,3	1,0
L, м³/ч	360	720	1180	3600
Р, Па	41	164	370	410

= 4100 0,1²=41 Па,

=4100 0,2²=164 Па,

=4100 0,3²=370 Па,

=4100 1,0²=410 Па.

Если определенное по условной формуле значение K недостаточно вписывается в графики P – L, допустимо выбрать его значение произвольно, чтобы график ΔP_с – L накладывался на характеристики вентилятора.

По полученным данным строим график ΔP_с – L в том же масштабе, что и P – , P – . В точках, где ΔP_с – L пересекает характеристики нагнетателя имеется равенство ΔP_с= при = _. Эти точки называются рабочими – Р , Р , Р _. Координаты этих точек выписываем в таблицу 2.3

Примечание. Для решения этих задач пренебрегаем изменениями характеристики сети при отключении одного из нагнетателей.

Т а б л и ц а 2.3

Способ соединения нагнетателей	Количество вентиляторов	L, м³/ч	Р, Па	Примечание
Параллельное	Совместное	1630	750	Коорд. Р Р_кажд.=Р_сумм. Коорд. Р _.
	Каждый	815	750
	Индивидуальное	1230	470
Последова-тельное	Совместное	1420	590	Коорд. Р _. Р_кажд.=Р_сумм./2 Коорд. Р _.
	Каждый	1420	285
	Индивидуальное	1230	470

Литература

1. Поляков, В.В. Насосы и вентиляторы / В.А. Поляков, Л.С. Скворцов, – М.: Стройиздат, 1990. 335с.

2. Бромлей, М.Ф. Гидравлические машины и холодильные установки / М.Ф. Бромлей. – М.: Стройиздат, 1971, 259с.

3. Программа дисциплины «Насосы и вентиляторы (нагнетатели)», М.МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1989, с.5.

4. Калинушкин, М.П. Вентиляторные установки / М.П. Калинушкин. – М.: «Высшая школа», 1979, 222с.

5. Калинушкин, М.Н. Гидравлические машины и холодильные установки / М.П. Калинушкин. – М.: Издательство литературы по строительству, 1965, с.

6. Каменев, П.Н. Гидроэлеваторы в строительстве / М.Н. Каменев. – М.: Строииздат, 1964, с.

7. Пеклов, А.А. Гидравлические мамины и холодильные установки / А.А. Пеклов. – Киев, «Вища школа», 1971, 274с.

8. Справочник проектировщика, ч. I. Отопление, водопровод и канализация / Под ред. М.Г. Староверова. – М.: Стройиздат, 1976, 429с.

9. Справочник проектировщика, ч. II. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Под ред. М.Г. Староверова. – М.: Стройиздат, 1978, 509с.

10. Черкасский, В.М., Р.А. Насосы, компрессоры, вентиляторы / В.М. Черкасский, Т.М. Романова, Р.А. Рауль. – М.: «Энергия», 1968.

11. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2 / Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амир-джанов и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992.- 416 с.: ил.- (Справочник проектировщика).

12. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 1 / В.Н. Богословский, А.И. Пирумов, В.Н.Посохин и др.; Под ред. Н.Н. Павлова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1992.- 319 с.: ил.- (Справочник проектировщика).

13. Вахвахов, Г.Г. Работа вентилятора в сети / Г.Г. Вахтангов. – М.: Стройиздат, 1975. с.104.

Содержание

Общие методические указания. 3

Введение. 3

Контрольные задания. 4

Вопросы для подготовки к экзамену по курсу и для контрольного задания 7

Приложение 1. 9

Приложение 2. 11

Литература. 11

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 407; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!