Основные ситемы единиц измерения в вент технике

СИ: 1Па=1Н/м²

МКГСС: 1кг/м²=1мм вод ст

1мм рт ст, 1ат-техническая, 1атм-физ, 1бар.

1Па=1Н/м²=0,102кг/м²=0,102мм вод ст

1кг/м²=9,81Н/м²=9,81Па

1мм рт ст=13,6мм вод ст=13,6кг/м² =

=133,3Па

1ат=735мм рт ст=97975,5Па

1атм=760мм рт ст=101308Па

1бар=10⁵Па

4. Состав и основные физические свойства воздуха. Т.к. воздух является основным рабочим органом любой вент установки, то от его состава и физ-мех свойств зависит эффектив работы вент установки. Атмосферный воздух по своему составу представляет механическую смесь газов: кислород 23,1%, азот 75,55%, аргон 1,3%, углекислота 0,05%, другие инертные газы и водород в крайне незначительном количестве. Атмосферный воздух всегда насыщен водяными парами и содержит во взвешенном состоянии частицы пыли, кол-во которых колеблется в широком диапазоне. В интервале температур от -30°С до +150°С атм воздух и водян пары отвечают требованиям, справедливым для идеальных газов, в частности для них действует з-н Клапейрона-Менделеева:

Для эффективной работы вент установки наиболее важными параметрами воздуха являются: t, P, влажность, плотность, вязкость, удельный объём и ск-ть движения воздуха. Температура характеризует степень нагретости воздуха и измеряется в °С и К. Давление представляет собой силу, дей на ед площади поверхности. Если сила действует на поверхности какого-то объёма и отнесена к единице площади, на которой она действует, такая сила называется напряжение. Значит давление это нормальное напряжение, т.к. сила действует перпендикулярно поверхности. В работающей вент установке следует различать 3 вида давления: 1) Абсолютное Р – это давление, действующее в конкретной точке внутри воздухопровода при движении в нём потоков воздуха.

2) Атмосферное Ра (В) – давление, оказ окружающим воздухом на все предметы земной поверхности. 3) Избыточное Н – разница м/ду абс давлением, действующим внутри воздухопровода и атмосф давлением. + Н=Р-Ра Понятие избыт давления является условным и принято в вент технике для облегчения процессов измерения и расчётов, т.к. изб давл значительно < абсолютного Н<<Р Воздухопроводы вент систем делятся на всасывающие (Р<Ра, Н<0) и нагнетательные (Р>Ра, Н>0). С энергетической точки зрения абс(а значит и избыточное) давление подраздел на 3 вида: 1) Статическое Рст, Нст – давление, кот испытывает бесконеч малая пластинка, помещёная в поток движущегося воздуха и движущаяся со ск-ю этого потока. Статич давл=удельной потенциальной энергии движущегося потока воздуха. + Нст=Рст-Ра 2) Динамическое Рд, Нд – представляет собой величину кинетической энергии, которую следует сообщить потоку воздуха, чтобы он двигался с определённой скоростью. Динамич давл всегда + и действует в направлении движения воздуха. Нд=Рд (Рда=0) 3) Общее или полное давление Ро, Но – это есть полная энергия, которой обладает или в которой движется 1м³ воздуха. Ро=Рст+Рд, + Но= + Нст+Нд Давление влажного воздуха в соответствии с законом Дальтона складывается из парциальных давлений сухого воздуха и давления водяных паров. Р=Рс.в.+Рп

Влажность воздуха делится на абсолютную – представляет собой массу водяных паров, содержащуюся в 1м³ воздуха при данной T, P, абс

влажность при полном

насыщ возд водяными парами наз влагоёмкостью;

и относительную – это есть отношение массы вод паров, содержащихся в 1м³ воздуха к максимально возможному содержанию водяных паров при полном насыщении(это отношение абс влажности к влагоёмкости).

Плотность воздуха представляет собой отн-е массы воздуха к его объёму. ρ[кг/м³] Согласно ур-ю Клапейрона-Менделеева абс очевидно, что плотность зависит от давл, темп и отн влажности. Зависимость плотности от относительной влажности вытекает из выражения: Вязкость воздуха

представляет собой св-во воздуха оказывать сопротив при относит перемещении отдельных его слоёв. Вязкость-это внутреннее трение и проявляется только при движении воздуха, дел на динамическую(абс) и продолжение вопр 4.

кинематическую. Динамич вязкость представляет собой отн-е напряжения сдвига к градиенту скорости.

где T-сила сдвига [Н],

F-площадь соприкасновения слоёв

воздуха [м²]. Для стандартного воздуха в расчётах μ=18×10^-6Н×с/м²

В расчётах вент установок чаще используют коэф кинематической вязкости. ν_ст=15×10^-6 м²/с.

5^а. Измерение давлений в воздуховодах (приборы, поправки).

Атмосферное давление измеряют барографами, баротермогигрометрами и барометрами-анероидами. Величина истинного атм давления рассчит по ф-ле: Ра=Ра^’+К_бар мм рт ст, где Ра^’-показание шкалы барометра в момент измерения, К_бар-поправка в показание барометра. К_бар=Т_п+К_шк+К_доб мм рт ст, где Т_п-температурная поправка, рассчит по специальной эмпирической формуле; К_шк-шкаловая поправка, приведена в специальной таблице; К_доб-добавочная поправка, зависит от класса точности прибора, указывается в паспорте прибора.

При измерении избыточных давлений необходимо распологать следующим:

1) Прибором, фиксирующим величину давления. 2) Приёмником давления-устройство для восприят абс давления и передачи его на показывающий прибор. 3) Резиновыми шлангами. При измерении избыточных давлений прим приборы, наз микроманометры. Микроманометры могут применяться следующих типов: 1) Простейший U-образный микроманометр. Н=ρ_ж×h×g, Па. Недостатки: 1) Низкая точность измерения + 10Па. 2) Отсчёт высоты столба жидк Н по двум переменным уровням. 2) Микроманометр чашечный с вертикаль неподвижной трубкой. + Н= ρ_ж×h_тр×g, Па. 3) Микроманометр чашечный с наклон трубкой. α=const-с пост углом наклона трубки-ТНЖ(тягонапорножидкост).

L=h/sinα, + H= ρ_ж×l×sinα×g, Па. 4) Чашеч микроманометры с перемен углом наклона трубки - типа ММН(микроман многопредельнонакл)

Кроме жидкостных существуют ещё мембранные микроманометры. Основ рабочие элементы ММН: 1) Чашка с крышкой, в которую заливается этиловый спирт различной плотности. 2) Стеклянная трубка с нанесённой шкалой. 3) Трёхходовой кран, смонтированный на крышке бачка. Чашка, трубка и кран создают систему сообщающихся сосудов. Вспомогатель элементы: 1) Скоба с отверстиями для изменения угла наклона трубки. 2) Устройство для установки прибора на ноль. 3) Уровни для установки горизонтального положения прибора. Поправки, учит при измерении давлений микроман-ми с наклонной трубкой: 1) Поправка для приведения воздуха к стандартному состоянию.

2) Поправка на тарировку. Тарирование прибора - процесс разметки шкалы прибора. Осуществл заводом-изготовителем при строго определённой плотности спирта. Плотность указана на приборе. Поправка на тарировку учитывает плотность жидкости, залитой в микроманометр в момент измерения.

3) Коэффициент (фактор)

прибора. Учитывает угол наклона трубки в момент измерения. К_пр=ρ_жтар×sinα=0,2;0,3;0,4;0,6;0,8.

С учётом вышеназваных поправок избыточное давление, изм микроман, получ по ф-ле: + H=К_в×К_т×К_пр×l×g, Па. Для восприятия и передачи статич давления можно использовать 2 вида приёмников давления: 1) Штуцер статич давления. 2) Пневмометрич трубка, называемая статический зонд. Для восприятия и передачи полного давления исп пневмометрическую трубку-трубку Пито. Для восприятия динамического давления применяют комбинир пневмометрическую трубку.