Обробка результатів досліду

Абсолютний тиск киплячої рідини визначають за формулою:

Р_абс = В – Р_вак,

де В – барометричний тиск, МПа;

Р_вак – розрідження в посудині, МПа.

За таблицею водяної пари будують графічну залежність температури кипіння від тиску. На отриманий графік наносять точки, визначені в результаті досліду. На основі отриманих даних роблять висновки і пояснюють причини відхилення дослідних даних від табличних величин залежності температури кипіння від тиску. Потім визначають ентальпію і питомий об’єм вологої насиченої пари для трьох значень температур (за вказівкою викладача) для Х = 0,8; 0,85; 0,9.

Контрольні питання

1. Що розуміють під вологою насиченою, сухою насиченою і перегрітою парою?

2. Структура таблиць водяної пари.

3. Визначте повну теплоту і ентальпію рідини.

4. Визначте ентальпію та ентропію вологої насиченої пари.

5. Визначте внутрішню енергію сухої насиченої пари.

6. Визначте кількість тепла, що підводиться до пари, при ізобарному та ізотермічному її розширенні.

Лабораторна робота № 5

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ У ВОЛОГОМУ ПОВІТРІ

У даній роботі досліджується процес нагрівання вологого повітря і сушки вологої тканини. У результаті досліджень визначають кількість випареної вологи на 1 кг сухого повітря, витрати теплоти на 1 кг випареної вологи, кількість теплоти, витраченої установкою в навколишнє середовище, і економічність установки.

Методика визначення і розрахунку параметрів

вологого повітря в процесі сушки

Експериментальна установка (рис. 5.1) являє собою модель сушильної установки, в якій сушильним агентом є кімнатне повітря, а матеріалом, що висушується, є бавовняна тканина, змочена водою.

Рис. 5.1. Схема установки

Основні елементи установки – калорифер 1 і сушильна камера 2. Калорифер 1 складається з співвісних металевих циліндрів, усередині яких розміщений електронагрівач 3, що відключається дилатометричним терморегулятором при температурі повітря вище 100°С. Регулювання температури повітря здійснюється ручкою "Регулювання потужності". Сушильна камера складається з вертикальних труб різного діаметра, вставлених одна в одну, бавовняної тканини 4, рухомого піддона 5, крапельниці 6 і заливної лійки 7. Для зменшення втрат від охолодження сушильна камера теплоізольована. Сушильна камера з'єднується з калорифером трубою 8, в якій встановлений датчик температури повітря, що надходить до сушильної камери (Т1). Температура повітря вимірюється термопарою Т2.

Зовнішня труба сушильної камери в нижній частині має вихідний патрубок з вихлопною трубою 9, в якій вмонтовані дві термопари: Т3 – "суха" і Т4 – "мокра".

Повітря, подане вентилятором 10, проходить діафрагму 11 і по трубі попадає у вхідний патрубок калорифера 1. Діафрагма 11 з'єднана з дифманометром (датчиком) 12. По кільцевому простору між трубами калорифера повітря спускається вниз, потім піднімається догори і по сполучній теплоізольованій трубі надходить у сушильну камеру 2. У сушильній камері повітря надходить униз, потім піднімається догори, омиває зволожену бавовняну тканину 4 і насичується вологою. Для підтримки стаціонарного режиму випарювання вологи, до тканини крапельницею 6 додається по краплях вода. Системи виміру і регулювання температури, потужності і витрати повітря об'єднані в блоці управління 13, з якого значення параметрів виводяться на табло 15 через перемикач 14.

Рис. 5.2. і – d – діаграма для вологого повітря

Відносну вологість повітря, що надходить у калорифер, визначають за показниками сухого і мокрого термометрів окремо встановленого психрометра.

Заводять механізм вентилятора психрометра. Через кожні 30 секунд записують у журнал покази сухого t_c і мокрого t_м термометрів доти, поки температура мокрого термометра не стане щонайнижчою і не почне знову підвищуватися. Покази термометрів заносять у журнал спостережень. За розрахункові температури беруть найнижчі значення t_м і відповідні їм t_с. За даними спостережень на і – d діаграму наносять точку 1 (рис. 5.2), що характеризує стан повітря, яке подається в калорифер. Положення точки 1 визначає відносну вологість j₁.

Відносну вологість можна визначити і за психрометричними таблицями, знаючи різницю показань t_с і t_м.