Схема экспериментального стенда

Установка (рисунок А.1) состоит из конической трубы 1, расширяющейся кверху (диффузор). В нижней части имеется сетка 2 для удержания частицы в диффузоре.

Вентилятор 7 через ресивер 4 нагнетает воздушный поток в трубу 10 и далее в циклон 9 с выбросом воздуха в помещение. Циклон 9 служит для улавливания унесенных потоком воздуха частиц в том случае, когда на установке работают не с одиночными частицами или со случайным выбросом.

Расход воздуха изменяется регулирующим устройством.

1 – коническая трубка; 2 – сетка; 3 – регулировочные винты; 4 – ресивер; 5 – станина; 6 – электродвигатель; 7 – вентилятор; 8 – сборная емкость; 9 – циклон; 10 – воздуховод

Рисунок А.1 – Схема экспериментального стенда
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

К лабораторной работе «Скорость витания одиночной частицы»

Пример: Определить силы, действующие на шарик диаметром d=10 мм и плотностью ρ=2070 кг/м³ в вертикальном воздушном потоке, критерии Рейнольдса и Архимеда, скорость витания частицы. Температура окружающего воздуха t=23ºС, давление Р_а=755 мм рт. ст.

1 Определяют силу тяжести, действующую на частицу, по формуле

.

2 Рассчитывают Архимедову силу, действующую на частицу, по формуле

.

Плотность окружающего воздуха находят по формуле

.

.

Из расчета видно, что сила Архимеда очень мала по сравнению с силой тяжести, следовательно, при изучении действия на частицу воздушного потока ею можно пренебречь.

Для сравнения определим силу Архимеда, действующую на частицу в потоке воды при той же температуре:

.

3 Определяют силу аэродинамического давления, действующего на частицу при условии ее витания в потоке,

.

4 Определяют критерий Архимеда по формуле

.

Вязкость воздуха определяют по графику (рисунок 2.3), при этом влиянием давления можно пренебречь в связи с его малым влиянием на плотность воздуха и его вязкость (при изменении давления на 1 Па плотность воздуха изменяется на 1 %).

Динамический коэффициент вязкости

.

.

5 Определяют критерий Рейнольдса по формуле

.

6 Определяют скорость витания частицы по формуле

м/с.