2 Часа Определение параметров состояния влажного воздуха
Цель работы
Изучение свойств влажного воздуха, определение его параметров по расчетным зависимостям и с использованием h, d- диаграммы. Работа с психрометром.
Задачи работы
Изучить приборы для измерения параметров влажного воздуха.
Научиться определять параметры влажного воздуха по h, d - диаграмме.
Обеспечивающие средства
Лабораторная установка; порядок выполнения измерений и обработка результатов опыта.
Требования к содержанию отчета: результаты лабораторной работы представить в виде аналитического расчета.
6.1 Экспериментальная установка
Для определения параметров влажного воздуха обычно пользуются психрометром.
Психрометр состоит из двух ртутных термометров сухого и смоченного (мокрого). Второй термометр обернут батистом или марлей, смачиваемыми водой.
6.2 Порядок проведения опыта
Замерить по
психрометру температуру сухого
и смоченного
термометров. По психрометрической
таблице, прилагаемой к прибору, определить
величину относительной влажности
.
6.3 Обработка результатов
Давление влажного в соответствии с законом Дальтона определяют через сумму парциальных давлений компонентов смеси
, (6.1)
где
– давление влажного воздуха; определяют
в опыте по показанию барометра, кПа;
– парциальное давление водяного пара, кПа;
, (6.2)
где
– давление насыщения водяного пара при
данной температуре (определяется по
таблицам термодинамических свойств
водяного пара);
– парциальное
давление сухого воздуха, кПа
. (6.3)
Влагосодержащие воздуха, г/кг сухого воздуха.
. (6.4)
Если
–
при данной
температуре, то влагосодержание в
состояния насыщения
. (6.5)
Степень насыщенности влажного воздуха, , определяется по выражению
. (6.6)
Массы сухого воздуха и пара определяют из уравнения состояния
, (6.7)
где – объем газовой смеси, м3, определяется объемом пространства, в котором производится измерение;
– газовые постоянные
сухого воздуха и пара;
=0,287
кДж/(кг-К);
=0,462
кДж/(кг-К).
Плотность влажного воздуха, , кг/м3 рассчитывается по уравнению
. (6.8)
Плотность сухого
воздуха и пара
определяется из уравнения
Клапейрона-Менделеева для компонентов
газовой смеси.
(6.9)
Удельный объем влажного воздуха, , м3/кг рассчитывается по выражению
. (6.10)
Газовую постоянную влажного воздуха определяют по следующим соотношениям
; (6.11)
или
, (6.12)
где
–
массовая доля сухого воздуха;
– массовая доля
паровой фазы.
Массу влажного воздуха определяют через уравнения состояния смеси
. (6.13)
Таблица 6.1 – Результаты расчетов
Определяемая величина |
Размерность |
Численная величина |
|
оС |
|
|
оС |
|
|
оС |
|
|
% |
|
|
кПа |
|
|
кПа |
|
|
кПа |
|
|
кПа |
|
|
г/кг |
|
|
г/кг |
|
|
- |
|
|
кг/м3 |
|
|
кг/м3 |
|
|
м3/кг |
|
|
кДж/(кг·К) |
|
|
кДж |
|
|
кДж/кг |
|
|
кг |
|
|
кг |
|
|
кг |
|
|
кДж/(кг·К) |
|
|
кДж/кг |
|
Теплоемкость влажного воздуха, рассчитывают по выражению
, (6.14)
где
–
удельная теплоемкость сухого воздуха
при постоянном давлении; принимают
равной
кДж/(кг·К);
– удельная
теплоемкость пара при постоянном
давлении (
кДж/(кг·К)).
Энтальпия влажного воздуха определяют как энтальпию газовой смеси, состоящей из одного килограмма абсолютно сухого воздуха и d кг водяного пара
, (6.15)
где
–
теплота
парообразования в тройной точке (
кДж/(кг·К)).
Результаты расчета и показания психрометра заносят в таблицу 6.1.
По замеренным
определить
основные параметры влажного воздуха,
пользуясь h,
d
- диаграммой.
6.4 Контрольные вопросы
1Дать определение «влажного воздуха».
2 Дать определения и различия между абсолютной и относительной влажностью воздуха.
3 Дать определение влагосодержания влажного воздуха.
4 Объяснить понятие психрометрической разности температур.
5 Принцип работы с h,d-диаграммой.
Библиографический список
1. Теплотехника: учеб. для технич. специальностей вузов [Текст]/ В.Н. Луканин и др.; под ред. Л.В. Луканина: М.: Высш. шк., 2009. – 671 с.
2. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: учеб. пособие для неэнергет. специальностей вузов [Текст] /В.В. Нащокин. - М.: Аз-бук, 2008. – 469 с.
3. Ривкин, С.Л., Александров, А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Высшая школа, 1980. – 468 с.
4. СТП 3.4.204-01. Система вузовской учебной документации. Требования к оформлению текстовых документов. Введ.01.01.01.-СибГТУ, 2001. –46 с.