- •«Московский государственный университет путей сообщения»
- •Термодинамика и теплопередача
- •Лабораторная работа № 1
- •Уравнение состояния газа
- •Цель работы – изучение и применение уравнения состояния газа.
- •Общие положения
- •Описание опытной установки
- •Проведение опыта
- •Определение универсальной газовой постоянной
- •Исследование изотермического процесса
- •Результаты измерений и обработки опытных данных
- •Лабораторная работа № 2 определение изобарной теплоёмкости воздуха методом нагрева струи
- •Общие положения
- •В зависимости от принятой единицы количества вещества различаются удельные теплоёмкости:
- •Описание опытного стенда
- •Лабораторная работа № 3 определение коэффициента пуассона
- •Опытный стенд
- •Проведение опыта и расчёты
- •Результаты измерений и опытных данных
- •Подготовка и проведение опытов
- •Опытные и расчётные данные
- •Лабораторная работа № 5 испытание поршневого компрессора
- •Обработка результатов испытания
- •Лабораторная работа №6 определение коэффициента теплопроводности металлов
- •Общие положения
- •Описание опытной установки
- •Проведение и обработка результатов опытов
- •Лабораторная работа №7 Определение коэффициента теплопередачи
- •Общие положения
- •Описание опытного стенда и проведение опытов
- •Обработка результатов эксперимента
- •Термодинамика и теплопередача
Обработка результатов испытания
1. Эффективная мощность (Вт), т. е. мощность на валу компрессора, которая отличается от подводимой электрической на величину потерь в электродвигателе и механических потерь в ременной передаче
Nе=Nэлηэд ηпер
где ηэд= 0,85 - к. п. д. электродвигателя;
ηпер = 0,9 - к. п. д. ременной передачи.
2. Индикаторная мощность, т. е. мощность, потребляемая в цилиндрах компрессора на получение сжатого воздуха (на сжатие и нагнетание), определяется обработкой индикаторной диаграммы. Обработка состоит в нахождении среднего индикаторного давления (кПа) для каждой индикаторной диаграммы
pi =Li / Vh=f/(lm)
где f – площадь индикаторной диаграммы (мм), пропорциональная работе Li затрачиваемой на получение сжатого воздуха в цилиндре; она определяется по индикаторной диаграмме;
l – база индикаторной диаграммы (мм), пропорциональная величине рабочего объема цилиндра Vh
m – масштаб индикаторной диаграммы.
Индикаторная мощность компрессора (Вт)
Ni = pi Vh n/60; Vh = πD2S/4
где pi - среднее индикаторное давление в цилиндре, Па;
Vh - рабочий объем цилиндра, м3;
D -диаметр цилиндра, м;
S - ход поршня, м;
n- частота вращения вала, об/мин.
3. Механический к. п. д. компрессора оценивает потери трения и затрату мощности на привод вспомогательных механизмов
ηмех= Ni/ Nе
4. Действительная часовая объемная производительность компрессора при параметрах окружающей среды (м3/ч) определяется
Vч= 60V.10-3
5. Теоретическая производительность компрессора (м3/ч) соответствует использованию при всасывании всего рабочего объёма цилиндра
Vт = 60Vh .n
6. Коэффициент подачи компрессора характеризует отклонение действительной производительности от теоретической
ηv = Vч/Vт
7. Удельный расход энергии (кВт-ч/м3) на получение 1 м3 воздуха определенного давления оценивает экономичность компрессора
E = Nэл/Vч
8. Изотермическая мощность, соответствующая теоретическому процессу сжатия воздуха в компрессоре при постоянной температуре, определяет минимальную мощность (Вт), требуемую для повышения давления воздуха при определенных β и Vч:
Nиз= (RTокр lnβ) Vч /(3600ρ)
где β = (ркон/рнач) – степень повышения давления воздуха;
ркон – абсолютное давление воздуха на выходе из компрессора, кПа;
рнач – абсолютное давление воздуха на входе в компрессор, кПа;
Tокр= tокр+273, К – абсолютная температура воздуха на входе в цилиндр компрессора;
ρ – плотность воздуха, кг/м3.
9. Относительный изотермический к. п. д. компрессора учитывает увеличение мощности, затрачиваемой на получение сжатого воздуха в компрессоре при реальном процессе сжатия
ηиз= Nиз/ Ni
Данные обработки заносятся в соответствующие графы таблиц результатов испытаний и обработки испытаний.
По этим данным строятся зависимости от избыточного давления сжатого воздуха на выходе из компрессора:
действительной часовой производительности;
коэффициента подачи;
удельного расхода энергии;
механического к.п.д.;
изотермического к.п.д.
Таблица результатов испытаний
V (л/мин) |
ркон, кПа |
рнач кПа |
tокр °С |
tц °С |
TМ °С |
Nэл, Вт |
n, об/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица обработки испытаний
Ризб, кПа |
Vч, м3/ч |
ηV |
E,кВт-ч/м3 |
ηМЕХ |
ηИЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
