Стенд для исследования разложения теплозащитного покрытия

S = π*d²/4 = 0.2 м²,

при d = 0.5 м.

Таким образом,  L_з = 1×0.2 = 0.2 м³/с.

Исходя из того, что  нам известны  объем воздуха (L_з м³/с) отсасываемого устройством, а также объем комнаты, которая подлежит вентиляции можно найти время, в течение которого эта вентиляция будет проводиться:

t = Lk/ L_з,

где Lk = 72 м³ – объем вентилируемой комнаты, t = 6 мин.

 

Проектирование  конфигурации вентиляционной сети.

   Трасса воздуховода  определяется местом установки  вентилятора и количеством обслуживаемого  оборудования. Протяженность воздуховодов  не рекомендуется делать более  35-40 метров. Воздуховод выполнен  из новых цельносварных труб.

Схема воздуховода представлена на рис.2.1 , где

1 - заборное устройство,

2,4 - прямолинейные участки   воздуховода, 

3 - диффузор,

5 - выходная шахта.                                               Рис.2.1   Схема воздуховодов.

Расчет  потерь давления в сети.

Для выбора нужного вентилятора и электродвигателя надо посчитать потери давления в воздуховоде.

1. Потеря давления при входе в  вытяжное устройство.

Найдем динамическое давление (P_дин), которое равно

 P_дин = ρ×w_тр² /2 = 1.29× (1)²/2 = 0.645 Па.

Из таблицы 4.15 определяем коэффициент потери давления на данном участке ζ₁ = 0.75. 

Тогда потери давления (∆P_дин) составят ∆P_дин1 = ζ₁×P_дин = 0.75×0.645 = 0.484 Па.

2. Потеря давления на прямолинейном участке.

    На прямолинейном  участке потеря давления происходит  в основном за счет шероховатости стенок, так как для изготовления воздуховода применяется новые цельносварные трубы, то из таблицы 4.10 видно, что значение абсолютной шероховатости (∆) имеет значение 0.06 мм. Тогда относительная шероховатость трубы будет:

∆’= ∆/ d_тр = 0.00006/0.5 = 1.2×10^-4

По данному значению из таблицы 4.12 находим коэффициент  λ ≈ 0.0125. Тогда коэффициент потерь будет равен:

ζ ₂= λ×(l₂ / d_тр) = 0.0125*(4/0.5) = 0.1,

где l₂  = 4 м - длина участка.

Следовательно, потери равны:

∆P_дин2 = ζ₂×P_дин = 0.1×0.645=0.0645 Па.

3. Потеря давления  на прямолинейном участке.

Так как скорости и  сечение не менялись, а изменилась только длина участка l₃=8 м, то на данном участке потери увеличатся пропорционально длине. Тогда ∆P_дин3 = l₃/ l₂ ×∆P_дин2=8/4×0.0645=0.129 Па.

4. Потеря давления в диффузоре.

  Отношение площадей  выходного сечения и ссуженной  части F₁/F₀ =2.0. Причем выходное сечение равно F₁= 0.2, тогда F₀=0.2/2=0.1 м². Но при этом скорость в диффузоре будет

w_д= L_з / F₀=0.2/0.1=2 м/с.

Тогда P_{дин_д}=ρ×w_д² /2 =1.29×4/2=2.58 Па.

Из таблицы 4.26 находим  коэффициент потерь  ζ₄=0.48.

Следовательно,  ∆P_{дин_д4}= ζ₄×P_дин=1.24 Па.

5. Потеря давления в выходной шахте.

Схема выходной шахты  представлена на рис. 2.2.

Отношение h/ d_тр=0.5 из таблицы 4.17 находим коэффициент потерь ζ₅=0.4, тогда

 ∆P_дин5= ζ₉×P_дин=0.4×0.645=0.258 Па.

Просуммировав все потери давления

 на каждом участке,  находим значение      Рис. 2.2. Схема выходной шахты.

потерь давления во всем воздуховоде.

∆P=∑∆P_динi=0.484 Па + 0.0645 Па + 0.129 Па + 1.24 Па + 0.258Па=2.18 Па.

Выбор вентилятора и электродвигателя.

 

По полученным значениям  ∆P=2.18 Па и L_з=720 м³/ч выбираем вентилятор    Ц4-70№2 , у которого скорость вращения w≈50 рад/с.  Коэффициент полезного действия (КПД) вентилятора η_в=0.45. Рассчитаем мощность электродвигателя для данного вентилятора:

N_д=(к×L_з×∆P)/( η_в×η_п),

где к - коэффициент запаса (к=1.3),

η_п – КПД привода. η_п=1, так как колесо вентилятора стоит на валу двигателя. Тогда N_д=1.26 Вт. По данной мощности из таблицы 4.44 выбираем  электродвигатель АО2-11-6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

В данном курсовом проекте бал разработан стенд. Был приведен анализ методов  измерения скорости разложения и  выбран оптимальный метод. Спроектирована модельная установка, позволяющая  обеспечить требуемые условия теплового воздействия на образец теплозащитного покрытия. Разработана блок-схема измерения скорости разложения. Проанализированы возможные погрешности измерения скорости разложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1. А.М. Виницкий «Конструкция и отработка РДТТ», 1980г.
2. И.Х. Фахрутдинов, А.В. Котеьников «Конструкция и проектирование 
   РДТТ»,1987г.
3. В.Е. Алемасов «Теория ракетных двигателей», 1980г.
4. В.А. Фдоренко, А.И. Шошин Справочник по машиностраительному 
   черчению, 1981г.
5. Н.С. Ачеркана Справочник детали машин расчет и конструирование 
   томЗ, 1969 г.
6. Д.Н. Решетов «Детали машин» 1975г.
7. В.Я. Левин «Испытания жидкостных ракетных двигателей» 1981г.
8. А.С. Клюев «Наладка средств измерений и систем технологического контроля» 1990г.
9. Ю.С. Андреев «Экспериментальное исследование двигателей летательных аппаратов» 1979г.

10. В.П. Белов Конспект «ИИТ при испытание ВТУ.

11. Н.И. Иванов, И.М. Фадин  «Безопасность жизнедеятельности»

12. Е.М. Ершов, Ю.С.  Утков Методические указания  к курсовому проекту «Технология производства летательных аппаратов и двигателей».