Strumień uderzający w pochyłą płytę

1. Ustawienie obiektu

1. Upewnij się, że w obiekcie nie ma przepływu.
2. Ustaw przyrządy zgodnie ze schematem na rysunku 2.
3. Ustaw płytkę pod żądanym kątem . Zapisz tę wartość w tabeli 1.
4. Zmierz szerokość dyszy strumieniowej W. Zapisz tę wartość w tabeli 1.
5. Zmierz rozpiętość płyty L. Zapisz tę wartość w tabeli 1.
6. Wyzeruj przetwornik ciśnienia.
7. Zwróć uwagę na stałą kalibracji przetwornika ciśnienia, m_p (Pa/V). Zapisz tę wartość w tabeli 1.
8. Podłącz port wysokiego ciśnienia przetwornika (oznaczony jako +) do zaworu ciśnieniowego komory rozprężnej (oznaczonego jako ).
9. Ponieważ wszystkie operacje odbywają się wewnątrz odbiornika, pozostaw port niskiego ciśnienia przetwornika (oznaczony jako -) otwarty, aby wyczuć ciśnienie w odbiorniku ().
10. Uruchom urządzenie przepływu (FLL).
11. Użyj multimetru cyfrowego, aby zarejestrować napięcie (V) związane z różnicą ciśnień między komorą a odbiornikiem wykrywaną przez przetwornik ciśnienia. Zapisz tę wartość w tabeli 2.
12. Użyj stałej kalibracyjnej m_p od 1,7, aby określić różnicę ciśnień między komorą a odbiornikiem (). Zapisz tę wartość w tabeli 2.

Rysunek 2 . Szczegóły systemu akwizycji danych. Schemat połączeń urządzeń. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Tabela 1 . Podstawowe parametry do badań eksperymentalnych.

parametr	wartość
Szerokość dyszy strumieniowej (Wn)	41,3 milimetr
Rozpiętość płyty (L)	81,3 cm
Wysokość płyty (H)	61cm
Stała kalibracji przetwornika (m_p)	137,6832 Pa/V

2. Przeprowadzanie eksperymentu

1. Podłącz port wysokiego ciśnienia przetwornika (oznaczony jako +) do wspólnego portu zaworu skanującego. Pozostaw otwarty port niskiego ciśnienia przetwornika (oznaczony jako -), aby wyczuć ciśnienie w odbiorniku ().
2. Uruchom zawór skanujący, aby rozpocząć pomiar od pierwszej pozycji kranu ciśnieniowego.
3. Uruchom Traverse VI (instrument wirtualny LabView).
4. Wprowadź stałą kalibracji m_p w VI.
5. Ustaw częstotliwość próbkowania na 100 Hz, a sumę próbek na 500 (tj. 5 sekund danych).
6. Wprowadź w VI pozycję () kurka ciśnieniowego, z którego zostaną pobrane dane dotyczące ciśnienia w płytce. Weź pod uwagę, że zawory ciśnieniowe są oddalone od siebie o 25,4 mm. W związku z tym pozycja będzie następująca: mm, gdzie jest indeksem kranu rozpoczynającym się od 0.
7. Zapisz dane. VI odczyta różnicę ciśnień między zaworem ciśnieniowym a odbiornikiem (.
8. Przestaw zawór skanujący do następnej pozycji kranu.
9. Powtarzaj kroki od 2.6 do 2.8, aż wszystkie zawory ciśnieniowe zostaną przecięte.
10. Na końcu VI zawiera tabelę i wykres położenia kranu w funkcji ciśnienia.
11. Zatrzymaj VI.
12. Zmień położenie płytki sterującej przepływem, aby zamknąć obszar przepływu mniej więcej o połowę (patrz Rysunek 3 w celach informacyjnych). Spowoduje to modyfikację natężenia przepływu. Użyj równania (5), aby określić wartość tego natężenia przepływu.
13. Powtórz kroki od 2.3 do 2.11 dla nowego położenia płytki sterującej przepływem.
14. Zmodyfikuj kąt płyty uderzeniowej i ustaw płytkę sterującą przepływem w pozycji wyjściowej.
15. Powtórz kroki od 2.3 do 2.14 dla 80^o, 70^o, 60^o, 50^o i 45^o.

Rysunek 3 . Ustawienie eksperymentalne. Sekcja testowa. Po lewej: Płyta uderzeniowa przed szczeliną. Powietrze o wyższym ciśnieniu jest odprowadzane z komory do odbiornika przez tę szczelinę. Środek: kurki ciśnieniowe podłączone do płyty uderzeniowej są rozprowadzane do zaworu skanującego, aby pobrać próbki pojedynczo. Po prawej: płyta uderzeniowa przed wylotem odbiornika. Wylot posiada perforowaną płytę do regulacji natężenia przepływu. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

3. Analiza

1. Dla każdego kąta nachylenia należy wykreślić dane dotyczące ciśnienia dla obu natężeń przepływu.
2. Skorzystaj z danych eksperymentalnych, aby oszacować siłę działającą na płytkę na podstawie równania (2).
3. Określ prędkość strumienia w żyle skurczowej za pomocą równania (3).
4. Oszacuj masowe natężenie przepływu za pomocą równania (5).