Сдано в 2023году Оценка 5,0 / 6,0
Вариант 19
1. Методические указания
Для успешного выполнения задания необходимо изучить теоретический материал, представленный в курсе лекций, применить полученные теоретические знания при выполнении расчета.
Результаты решения представляются для контроля преподавателю в электронном виде. Работа должна включать рисунки, графики и т. д., необходимые для ее понимания. Основные результаты расчета и сам ход расчетов должны быть подробно пояснены.
Таблицы, схемы, рисунки, графики, диаграммы должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД.
Вариант задания для расчета принимается студентом по первой букве его фамилии.
Задание состоит из двух расчетов:
– расчет простейшего эжектора;
– определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной
вставкой.
Задание 1
Расчет простейшего эжектора
1.1. Описание задачи
Провести расчет простейшего эжектора, состоящего из канала А и цилиндрического насадка В. Схема эжектора представлена на рисунке 1.
Эжектор находится в покоящейся окружающей среде. Из канала А подается струя, которая подсасывает жидкость из окружающего пространства.
Определить скорость
2 и массовый расход газа на выходе из эжектора
1.2. Исходные данные
Температура окружающей жидкости и жидкости в канале А: 25 оС Давление окружающей среды: 0,1 МПа
Рабочее тело (жидкость): вода
Плотность жидкости: 1000 кг/м3
При расчете принимаются следующие допущения:
– силами трения о стенки эжектора пренебречь;
– вследствие малых скоростей жидкости считать плотность жидкости
величиной постоянной;
– скорость жидкости в пространстве вокруг эжектора равна 0 м/с.
Таблица 1.1 – Варианты задания
1.3. Порядок выполнения задания
Построим контрольную поверхность из сечений 1 и 2, проходящих нормально к потоку по срезу канала А, смесительной камеры В и боковых поверхностей, направленных параллельно потоку. На всей полученной контрольной поверхности примерно одно и то же давление, равное давлению окружающей среды, т. е. главный вектор сил давления равен нулю.
Если пренебречь силами трения, то сумма проекций на ось трубы всех сил в пределах контрольной поверхности 1–2 равна нулю, следовательно, количество движения не меняется.
Изменение количества движения у активной струи на участке 1–2 равно:
G1(1 - 2).
Количество движения жидкости, подсосанной из окружающего
пространства:
(G1 - G2)(2 - 0). Суммарное изменение количества движения:
G22 - G11 = 0, (1.1) где G1 и G2 – секундный массовый расход жидкости, кг/с;
1 и 2 – значения скорости истечения из канала А и смесительной камеры В соответственно, м/с.
Из уравнения 1.1 следует:
G2/ G 1= 1/2. (1.2)
С другой стороны, отношение расходов жидкости можно записать как:
где – плотность; f – площадь сечения.
Сравнивая выражения 1.2 и 1.3, получим:
.
Если плотность жидкости в канале А и в окружающем пространстве одинакова, то
. (1.4) Используя соотношения 1.1–1.4, можно определить скорость и
массовый расход жидкости через эжектор.