МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДВНЗ “УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ

“Технічна термодинаміка”, “Термодинаміка і теплотехніка” для студентів механічного факультету 2-3 курсів денної і заочної форми навчання

ДНIПРОПЕТРОВСЬК УДХТУ 2012

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАIНИ

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХIМIКО-ТЕХНОЛОГIЧНИЙ УНIВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ

“Технічна термодинаміка”, “Термодинаміка і теплотехніка”

для студентів механічного факультету

2-3 курсів денної і заочної форми навчання

Затверджено на засiданнi кафедри енергетики

Протокол № 11 від 02.06.2011 р._

ДНIПРОПЕТРОВСЬК УДХТУ 2012

Методичнi вказiвки до виконання лабораторних робіт з курсу “Технічна термодинаміка”, “Термодинаміка і теплотехніка” для студентів механічного факультету 2-3 курсів денної і заочної форми навчання /Укл.: Г.Т. Циганков, О.I. Стоян, І.Л. Решетняк. ‑ Днiпропетровськ: УДХТУ, 2012. ‑ 36 c.

Укладачi :

Г.Т. Циганков, д-р техн. наук

О.I. Стоян

І.Л. Решетняк

Відповідальний за випуск М.П.Сухий, канд. техн. наук

Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання лабораторних робіт з курсу “Технічна термодинаміка”, “Термодинаміка і теплотехніка”, для студентів механічного факультету 2-3 курсів денної і заочної форми навчання

Укладачі: Циганков Григорій Тимофійович,

Стоян Олена Іванівна

Решетняк Ірина Леонідівна

Редактор

Коректор

Підписано до друку Формат Папір ксерокс. Друк різограф. Умов.-друк.арк.. 0,75. Облік.-вид. арк. 0,84. Тираж ___прим. Зам. №___ Свідоцтво ______від

УДХТУ, 49005, м.Дніпропетровьк-5, просп.Гагаріна, 8.

Видавничо поліграфічний комплекс IнКомЦентру

ЗМІСТ

Стор.

Лабораторна робота № 1. ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОБЄМУ ГАЗУ МЕТОДОМ ВИТІКАННЯ. 5

Лабораторна робота № 2. ВИМІР ТЕПЛОЄМНОСТІ ПОВІТРЯ. 9

Лабораторна робота № 3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА АДІАБАТИ К ДЛЯ ПОВІТРЯ. 13

Лабораторна робота № 4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ ТЕМПЕРАТУРИ КИПІННЯ ВОДИ ВІД ТИСКУ В ПРОЦЕСІ ПАРО-УТВОРЕННЯ. 17

Лабораторна робота № 5. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ У ВОЛОГОМУ ПОВІТРІ. 19

Лабораторна робота № 6. РОЗРАХУНОК ЦИКЛУ ПАРОВОЇ КОМПРЕ-СОРНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ 25

Лабораторна робота № 7. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИТІКАННЯ ПОВІТРЯ ІЗ СОПЛА, ЩО ЗВУЖУЄТЬСЯ 31

ЛІТЕРАТУРА 36

Лабораторна робота № 1

ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОБ’ЄMУ ГАЗУ МЕТОДОМ

ВИТІКАННЯ

При витіканні газу або пари через отвір за невеликої різниці тисків швидкість течії, м/с, може бути підрахована по тій же формулі, що й у випадку витікання нестисливої рідини:

, (1.1)

де  ‑ коефіцієнт швидкості; Р₁, Р₂ – тиск газу відповідно перед отвором і за отвором, Н/м²;  ‑ питомий об’єм газу, м³/кг.

У випадку витікання двох різних газів через один i той же отвір за того самого перепаду тиску можна записати:

i . (1.2)

З цих рівнянь маємо, що (1.3)

Припускаючи, що через отвір перерізом f проходить в обох випадках один і той же об’єм , можна на основі рівняння нерозривності потоку скласти рівняння:

i ,

Звідки: , (1.4)

де ₁ і ₂ ‑ час витікання газів.

Порівнюючи вирази (1.3) і (1.4) , прийдемо до співвідношення:

,

з якого маємо: , (1.5)

де ₁, ₂ ‑ відповідно відомий і визначаємий питомі об’єми газів, м³/кг;

₁ ‑ час витікання газу з питомим об’ємом ₁, с;

₂ – час витікання такого ж об’єму газу з питомим об’ємом ₂, c.

Методика визначення питомого об’єму газу

Питомий об’єм газу визначають за допомогою експериментальної установки (рис.1.1), основними частинами якої є скляна посудина 1 і вмонтована в ній трубка 2, з'єднані між собою круговою скляною перемичкою 3. У порожнину 4 засмоктується випробуваний газ через трубку 5, або витискається з цієї порожнини, витiкаючи через дуже малий отвір 6.

Порожнина 7 за допомогою посудини 10 заповнюється водою до граничного рівня, обмеженого патрубком 8. При цьому створюється тиск стовпа рідини, що витискає, відповідний об’єм газу з порожнини 4 через отвір 6 від нижньої позначки рівня газу до верхньої. Час виштовхування цього об’єму фіксується секундоміром. На кінці трубки 5 маємо триходовий кран 9, який з'єднує її з джерелом газу або атмосферою.

Рис.1.1. Схема експериментальної установки для визначення питомого об’єму газів

В цій роботі проводять досліди з атмосферним повітрям і газом, питомий об’єм якого треба визначити.

Спостерігаючи за підвищенням рівня води в порожнині 4, вмикають секундомір у момент, коли рівень досягне нижньої позначки 11. Регулюючи положення посудини 10, не допускають зниження рівня води в порожнинi 7 нижче граничного. У момент, коли рівень води в порожнині 4 досягне верхньої позначки, вимикають секундомір. Іспит повторюють 3 рази.

За допомогою триходового крана з’єднують порожнину 4 із джерелом газу 12, повторюють перераховані операції 3 рази. Результати заносять в журнал спостережень (табл.1.1).