Добавил:
Студент ИТАЭ. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4 сем / лабы / 4 лаба / Отчет ЛР 4_merged (1)

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
411.94 Кб
Скачать

Национальный Исследовательский Университет

«МЭИ»

Лабораторная работа №9 По Термодинамике.

Исследование процесса адиабатного течения воздуха в суживающихся соплах.

Группа: ТФ-02-20 Студент: Обанхо А.А.

Преподаватель: Басидов Р.И.

Работу выполнил: ___________

Работу сдал: ____________

Дата: ____________

1 – газовый счетчик

2,6 – хромель-копелевые термопары

3 – термопарой

4 – проточный калориметр

5 – электрический нагреватель

7 - вентиль

Исследуемый воздух засасывается из помещения лаборатории и проходит последовательно через газовый счетчик, калориметр и вакуумным насосом выбрасывается в окружающую среду. Для определения расхода воздуха используется газовый счетчик ВК-G1,6, который фиксирует объем прошедшего через него воздуха. Измеряя время прохождения через счетчик определенного объема воздуха, можно рассчитать его объемный расход в м3/с.

Основной элемент установки – проточный калориметр 8. Проходящий через него воздух нагревается расположенным внутри калориметра электрическим нагревателем. При этом измеряется падение напряжения U на нагревателе. В электрическую цепь нагревателя последовательно включено электрическое сопротивление R0 = 0,1 Ом.

2

3

τ

50 с

V

10 10 3

 

2 10 4 м3

 

1ср

 

 

1

τ1ср

 

с

 

 

 

 

 

τ2ср 51.8 с

V2

10 10 3

 

1.9305

10 4 м3

 

 

 

 

 

 

 

τ2ср

 

с

R

8.314

 

286.6897

Дж

 

 

29 10 3

кг К

 

 

 

 

 

 

 

P

758 133.31 1.0105 105 Па

 

атм

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

T11

21.0 273.15

 

294.15

К

 

T21 21.3 273.15

294.45

К

T12

28.1 273.15

 

301.25

К

 

T22 33.0 273.15

306.15

К

I1 0.1974

A

 

 

I2 0.2585

A

 

T1 7.1

К

 

 

 

U1 7.89 В

 

 

 

 

U2 10.33 В

 

T2 11.7

К

 

 

 

m

 

Pатм V1

 

2.3965

10 4

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

R T11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

Pатм V2

 

2.3109

10 4

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

R T21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cp1

 

 

I1 U1

explicit ALL

 

 

 

0.1974 7.89

 

915.3449

 

m1

T1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.00023965199834753809 7.1

 

Cp2

 

 

I2 U2

explicit ALL

 

 

 

0.2585 10.33

 

987.6349

 

m2 T2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0002310886382435689 11.7

 

Tср1

T11 T12

297.7

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tср2

T21 T22

300.3

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табличное

 

 

 

 

 

 

C

1.005 103

 

Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

значение:

 

Cp1 C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100 8.9209

 

 

 

 

 

 

 

 

δcp1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cp2 C

 

 

100 1.7279

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δcp2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дж

кг К

Дж

кг К

2.

 

 

 

T1 22.3 273.15 295.45

K T12.1 273.15 285.25 K

Ps 1412

Па

α 0.7 10 3

K 1

Pп Ps

α Pатм T1 T

690.5103 Па

 

d

0.622 Pп

 

4.2796 10 3

кгпара

 

 

кгсухвозд

 

 

P

P

 

 

 

 

 

 

 

атм

п

 

 

 

 

 

 

 

Cpп 1.9 103

 

Дж

 

 

 

 

 

 

кг К

Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

Cpвл Cp2 987.6349

 

кг К

Дж

Cpсв 1 d Cpвл d Cpп 983.7303

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Данныеиз1-гоЗадания и1-гоопыта

T21 294.45

 

K

 

T0 273.15 K

h0 273.32

Cp1 0.915

кДж

 

 

 

 

s0

6.6103

кДж

кг К

 

 

 

 

Cv Cp1 R 0.628

кДж

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

Cp1

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

k

 

1.457

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cv

 

 

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h h0 Cp1 T21 T0 292.8095

 

 

 

 

 

 

T21

 

 

Pатм

 

кг К

 

 

 

 

 

 

6.676

кДж

s

s0 Cp1 ln

 

 

 

R ln

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

T0

 

 

 

P0

 

 

a

 

k R 103 T21 350.8952

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

k

R 0.287

кДж

Cp1 915.3449

Дж

кг К

кг К

P 105

 

Па

 

 

0

 

 

 

βкр

 

2

 

k 1

0.5189

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δN2 5

 

 

 

 

 

 

δO2

5

 

δAr 3

 

δCO2 6

 

 

 

 

μN2 28.0134

 

 

μO2

31.9988

μAr 39.948

μCO2 44.0098

 

 

 

χN2 0.7809

 

 

χO2

0.2095

 

χAr 0.0093

χCO2 0.0003

 

 

 

 

8.3145

 

 

 

 

кДж

 

 

8.3145

 

кДж

 

8.3145

 

кДж

RN2

 

 

 

 

 

 

0.2968

кг К

RO2

 

0.2598 кг К

RAr

 

0.2081

кг К

 

 

 

μ

 

 

μ

μ

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

O2

 

 

 

Ar

 

 

RCO2

8.3145

 

0.1889

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

μ

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CpN2

 

RN2 2 δN2

 

1.0388

 

кДж

 

CpAr

 

RAr

2 δAr

0.5203

кДж

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

2

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CpO2

 

RO2 2 δO2

 

0.9094

 

кДж

 

 

CpCO2

RCO2 2 δCO2

 

0.7557

кДж

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

2

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωN2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χN2 μN2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.7553

 

 

 

 

χ

 

μ

 

 

χ

 

 

μ

 

χ

 

 

μ

χ

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

N2

 

 

O2

 

O2

 

Ar

 

 

Ar

 

CO2

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χO2 μO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2315

 

 

 

 

χ

 

μ

 

 

χ

 

 

μ

 

χ

 

 

μ

χ

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

N2

 

 

O2

 

O2

 

Ar

 

 

Ar

 

CO2

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ωAr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χAr μAr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.0128

 

 

 

 

 

 

χ μ

 

 

χ

 

μ

 

χ

 

μ

 

χ

 

 

μ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

N2

 

 

O2

 

 

O2

 

Ar

 

 

Ar

 

CO2

 

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χCO2 μCO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5584 10 4

 

 

 

 

 

 

μ

 

 

χ

 

 

μ

 

 

χ

 

 

μ

 

χ

 

 

 

μ

 

 

 

 

 

CO2

 

 

 

χ

 

N2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

O2

O2

 

Ar

 

Ar

 

CO2

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

C

pвоз

C

pN2

ω

 

 

C

pO2

ω

 

C

 

ω

 

C

 

 

 

ω

 

1.0021 кДж

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

O2

 

 

 

 

pAr Ar

 

 

 

pCO2

CO2

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

ΘN21 3394.72

 

 

 

 

ΘN22 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

T 350.45

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘN23

 

 

 

 

 

 

ΘO21 2272.97

 

 

 

 

ΘO22 0

 

 

 

ΘO23 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘAr.1 0

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘAr.2 0

 

 

 

ΘAr.3 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘCO21 1949.47

 

 

ΘCO22 968.33

 

 

ΘCO23 3447.91

 

 

 

2ΘN21

 

ΘN21

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CN2кол

 

T

 

 

 

5.8279 10 3

кДж

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

ΘN21

 

2

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

1

 

2ΘO21

 

ΘO21

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

кДж

 

 

T

 

 

CO2кол

 

 

 

 

0.0643

 

 

ΘO21

 

2

кг К

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘCO23

 

2

 

 

ΘCO23

 

 

 

 

ΘCO22

2

 

ΘCO22

 

 

ΘCO21

2

 

ΘCO21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

CСO2кол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2224

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘCO23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ΘCO22

 

2

 

 

 

ΘCO21

 

 

2

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

1

 

 

e

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

C

 

 

 

 

 

 

1.0405

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pN2

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

N2кол

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O2

C

 

 

 

 

 

 

0.9262

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pO2

 

 

 

 

O2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

O2кол

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CpAr

RAr

 

 

 

 

 

 

 

 

Ar

 

 

 

0

0.5203

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CO2

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

0.9866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pCO2

 

 

 

 

 

CO2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СO2кол

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

pвозд

C

pN2

ω

 

C

pO2

ω

 

 

C

 

 

 

 

 

ω

C

 

ω

 

1.0074

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

 

 

 

 

 

O2

 

 

pAr Ar

 

 

 

 

pCO2 CO2

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приэто табличное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cpтабл 1.0075

 

кДж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение:

 

Cpвозд Cpтабл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

0.0128

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δCp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cpтабл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I 0.2582

A

 

 

 

 

 

T2

 

33.3 273.15

306.45 K

T1

21.3

273.15 294.45 K

U 10.29

В

 

 

 

 

 

 

T 12 K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cp

 

 

I U

 

 

 

 

 

958.1021

Дж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

T

 

кг К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δI 0.25

%

 

 

 

 

 

 

 

 

δU 0.25 %

 

 

 

δT 0.5

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δV 1.5

%

 

 

 

 

 

 

 

 

Δτ 2

 

 

 

 

 

 

 

δτ

 

Δτ 100

 

3.861 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ2ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δT T2 T1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δΔT

25.0375

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T2

 

T1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δm δV δτ 5.361

%

 

 

 

 

 

 

 

δср δI δU δΔT δm 30.8985

%

 

 

Соседние файлы в папке 4 лаба