4.Моделювання показника адіабати повітря
4.1. Дослідна установка
Експериментальна установка в досліді Клемана й Дезорма представлена на рис. 2. Установка складається зі скляної колби 1, двоходового крану 2, диференціального манометра 3, ручного насоса (груша) 4 і вихлопний клапан 5. Всі основні елементи установки з'єднані між собою шлангами.
Рис.2. Схема дослідної установки
Двоходовий кран має два робочих положення: у першому положенні канали перекриті і повітря з атмосфери накачується насосом у колбу, у другому положенні повітря з колби випускається в атмосферу через вихлопний клапан.
Зміна на диференціальному манометрі показує тиск повітря в колбі.
4.2. Проведення досліду
1. Зрівнюється тиск у колбі з тиском в атмосфері (друге положення крана). При цьому манометр показує нульовий рівень.
2. Ручним насосом у колбу накачується повітря (перше положення крану посудина ізолюється по тиску від атмосфери) до тиску близько 290…300мм вод.ст. Зі збільшенням тиску повітря в колбі, відбувається збільшення його температури. У цьому випадку повітря з колбі віддає тепло в атмосферу через стінку посудини. Природно, що при цьому знижується його тиск. Зниження тиску відбувається доти, поки не встановиться температурна рівновага з навколишнім середовищем. Наступний стан, і є станом 1.
3. Відкривають на короткий час кран (друге положення), з'єднуючи колбу з вихлопним каналом. Повітря з характерним шумом виходить із посудини в атмосферу, при цьому показники тиску на манометрі швидко падають. Оскільки при цьому відбувається адіабатне розширення повітря в посудині, його тиск наближається до P*, а температура знижується нижче атмосферної. Відразу ж починається теплообмін між повітрям у посудині і навколишнім середовищем. Щоб зробити цей теплообмін незначним і не порушити умови адіабатного процесу, необхідно, як тільки шум почне стихати й показники тиску на манометрі сповільняться 5..10 мм вод.ст., закрити кран. У жодному разі не можна затягувати адіабатний вихлоп повітря!
4. Негайно, після закриття крана, тиск у посудині (через нагрівання повітря від навколишнього середовища) починає зростати й через деякий час установлюється рівним P2. Температура повітря в посудині при цьому установлюється рівною атмосферній t*. Наступний стан, є станом 3
5. Моделювання теплового потоку калорифера
5.1. Дослідна установка
Дана установка є моделлю сушарки, в якій сушильним агентом служить тканина 9 (гігроскопічний матеріал), яка змочується водою з системи зволоження 7. Установка складається із калорифера 2, сушильної камери 10, блока управління, крапельниці 7 (система зволоження), блоку вентилятора 1 з регулятором витраченої кількості
повітря 14. Установка дозволяє вимірювати температуру повітря 4 на вході в калорифер 2, температуру нагрітого повітря 6 на вході до сушильної камери, температуру11 в сушильній камері 10 і виході з сушильної камери 17, потужність 3, яку споживає нагрівач калорифера з допомогою регулятора 5.
Для замірів відносної вологості навколишнього середовища і на виході з сушильної камери використовуються психрометри 12, 16.
Калорифер 2 з двома вивідними трубами , складений з двох металевих циліндрів, більший ціліндр з днищем, в який вмонтований електричний нагрівач.
Вмикання електропостачання калорифера здійснюється з панелі управління "Нагрівач".
Встановлення і регулювання температури нагрівання повітря здійснюється ручкою регулятора 5 "Регулювання потужності".
Сушильна камера 10 складається із двох циліндрів, двох кришок, тканини 9 (гігроскопічний матеріал), піддону. З калорифера 2 нагріте повітря омиває внутрішню поверхню змоченої тканини 9, а потім зовнішню, і поміж циліндрами сушильної камери 10 здійснюється випаровування вологи. Для компенсації випареної вологи в процесі сушіння з метою підтримання стаціонарного режиму на поверхню тканини 9 подається із крапельниці 7 вода.
В нижній частині внутрішнього циліндру сушильної камери встановлено піддон з водою, який використовується для початкового змочування тканини 9. Необхідна для цього вода заливається в закріплену на лабораторному столі систему зволоження 7, трьохходовий кран системи видалення води 8, призначений для злиття води після досліду.