5. Методика обработки результатов эксперимента
1. Расход воздуха при использовании диафрагмы в качестве измерительного устройства определяется по формуле:
,
(8)
где k – постоянный коэффициент,
– коэффициент расхода,
d – диаметр диафрагмы,
h – перепад давлений, создаваемый диафрагмой и измеряемый с
помощью микроманометра,
– плотность воздуха.
Так как диафрагмы, установленные для замера расхода воздуха имеют одинаковые размеры, а воздух в местах их установки – одинаковые параметры, то получим отношение расходов в виде
.
При одинаковых углах наклона измерительных трубок микроманометров, как в нашей установке, получим соотношения:
,
,
которые позволяют определить отношение расходов, а следовательно и массовые доли смешивающихся потоков. Для этого необходимо решить систему двух уравнений:
(9)
2. Определяется теоретическая температура смеси по формуле (2)
,
где
.
Полученное значение tсм(теор) сравниванется с опытным tсм.
3. Определение возрастания энтропии системы на 1 кг смеси за счет необратимости смешения при отсутствии потерь теплоты в окружающую среду ведется по формуле (4):
.
4. Определение потерь теплоты на 1 кг смеси за счет теплообмена воздуха с окружающей средой в камере смешения ведется по формуле
.
5. Определение возрастания энтропии системы на 1 кг смеси за счет необратимости теплообмена воздуха в камере смешения с внешней средой ведется по формуле (6):
.
6. Определение полного возрастания энтропии системы за счет процесса смешения и процесса теплообмена газа с внешней средой ведется по формуле (7):
.
7. Сделать выводы на основании результатов расчета процесса смешения потоков воздуха и изобразить процесс смешения в T,s- координатах.
Вывод:
Возрастания энтропии системы на 1 кг смеси за счет необратимости смешения при отсутствии потерь теплоты в окружающую среду больше, чем возрастание энтропии системы на 1 кг смеси за счет необратимости теплообмена воздуха в камере смешения с внешней средой.
Список литературы
1. Чухин, Иван Михайлович. Техническая термодинамика. Часть 1.: учеб. пособие / И.М.Чухин; Федеральное агенство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина». – Иваново, 2006. – 224 с.
2. Чухин, Иван Михайлович. Исследование процесса смешения газов в потоке: метод. указания / И.М.Чухин, С.И.Девочкина; МОиПО РФ «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина». – Иваново, 1998. – 16 с.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. Задание .....................................................................................................2
2. Экспериментальная установка ................................................................3
3. Порядок проведения опыта ......................................................................3
4. Теоретические основы процессов смешения газов в потоке ................5
5. Методика обработки результатов эксперимента.....................................7
Список литературы ..................................................................................10