VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení
Název práce:
Měření místních ztrát vložených prvků na vzduchové trati, měření teploty vzduchu, regulace průtoku frekvenčním měničem
Autor práce: Typ práce: Studijní obor: Specializace: Rok obhajoby: Vedoucí práce: Oponent práce:
Martin Bielak bakalářská 2302R007 Hydraulické a pneumatické stroje a zařízení 2008 Ing. Marian Bojko, Ph.D. Ing. Jana Rautová
Anotace Bielak, M. Měření místních ztrát vložených prvků na vzduchové trati, měření teploty vzduchu, regulace průtoku frekvenčním měničem. Ostrava: Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení, Fakulta strojní, VŠB-TU Ostrava, 2008. 45 s. Bakalářská práce, vedoucí: Bojko, M. Bakalářská práce se zabývá zjištěním součinitele místních ztrát vložených prvků na vzduchové trati a měřením teploty vzduchu. Z naměřených a vypočtených hodnot jsou pak sestrojeny jednotlivé závislosti. Teoretická část bakalářské práce obsahuje teorii o místních ztrátách, měření průtoku pomocí dostupných měřidel, teorii měření teploty vzduchu a je zde popsána i samotná měřící trať.
Závěr Tato bakalářská práce se zabývá měřením součinitele místních ztrát vložených prvků na vzduchové trati, měřením teploty vzduchu, regulací průtoku frekvenčním měničem. Všechny tyto úkoly jsem provedl na experimentální trati, která se nachází v laboratoři katedry na učebně E 306. Tato práce má na dvě části: Teoretickou Praktickou V teoretické části jsem se zabýval zpracováním teorie o místních ztrátách. V této kapitole jsem se snažil přiblížit pojem součinitel místní ztráty, jeho výpočet, vznik, příčiny aj.. Následující kapitola pojednává o tlakovém spádu, který zjišťujeme použitím průřezových měřidel a měřících prvků. Jsou zde zahrnuty také přístroje pro jeho zjišťování. Další kapitolou v teoretické části je měření průtoku, které patří mezi základní a nejznámější
úlohy, prováděné v hydromechanice. Proto jsem se zde více specializoval na průřezová měřidla, konkrétně clonu, kterou experimentální trať obsahovala. Poslední kapitolou v této části je měření teploty. V praktické části jsem se zabýval návrhy tratí. Snažil jsem se popsat tratě tak, aby kdokoliv mohl s těmito tratěmi v budoucnu pracovat. Také je zde zahrnut stručný popis prvků s technickými údaji. Měření součinitele místních ztrát a měření teploty vzduchu jsou dvě úlohy, které mají odlišné měřící trati, avšak jejich základ je stejný (frekvenční měnič, elektromotor, ventilátor a průměr potrubí). Nakonec jsem vyhodnotil data pro obě měření, jednak početně (viz. tabulky s naměřenými a vypočtenými hodnotami) ale i graficky jako závislosti tlakových ztrát na průtoku (Δpp = f (Qv)), závislosti součinitelů místních ztrát na průtoku (ζ m = f (Qv)), závislosti součinitelů místních ztrát na Reynoldsových číslech (ζ m = f (Re)), a závislost teplot na otáčkách (t = f (n)). Závislosti Δpp = f (Qv), ζm = f (Qv) a ζm = f (Re) jsou pro jednotlivé měřené prvky jiné a jsou obsaženy v kapitole 7. včetně jejich stručného popisu. Všeobecně z prvního měření (měření součinitele místních ztrát) vyplývá, že s rostoucím průtokem tlakové spády prvků rostou. S rostoucími Reynoldsovým čísly a průtoky součinitele místních ztrát pro koleno 90° a ventily v různých polohách škrcení rostou. Z druhého měření (měření teploty vzduchu) vyplývá, že s rostoucími otáčkami rostou i teploty. Teplota vzduchu na vzduchové trati je měřena na začátku a na konci trati.
Výstupy z práce:
Průřezová měřidla
Schéma měřící tratě
Nákres umístění prvků na trati
Závislost tlakového spádu prvku na průtoku
1200
Δpkol90 = 139440Qv2 + 2029,2Qv - 4,1261
ΔpKOL90 [Pa]
1000
R2 = 0,9999
800 600 400 200 0 0,00
0,02
0,03
0,05 3
0,06
0,08
0,09
-1
Qv [m .s ] Závislost tlakového spádu prvku pkol90 na průtoku Qv- koleno 90°
5000
Závislost tlakových spádů prvků na průtoku
ΔpVENTIL [Pa]
4000 3000 2000 1000 0 0,00
S1
0,02
0,03
0,05
S2
S0
0,06
Qv [m3.s-1 ]
Závislost tlakových spádů prvků pventil na průtoku Qv- ventil v různých polohách škrcení
Závislost součinitelů místních ztrát na průtoku
140 120
ξm [1]
100 80 S1
60
S2
S0
40 20 0 0,00
0,02
0,03 3
0,05
0,06
-1
Qv [m .s ]
Závislost součinitelů místních ztrát m na průtoku Qv - ventil v různých polohách škrcení
Závislost součinitelů místních ztrát na Reynoldsově čísle 140 120
ξm [1]
100 80 S1
60
S2
S0
40 20 0 0
30000
60000
90000
120000
Re [1]
Závislost součinitelů místních ztrát m na na Reynoldsově čísle Re - ventil v různých polohách škrcení
