
- •Исследование термодинамических процессов в элементах энергетических установок
- •Порядок проведения измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Отчет о работе
- •Вопросы к защите лабораторной работы
- •6.2 Лабораторная работа №8 Исследование процессов во влажном воздухе
- •Задание к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки
- •2. Порядок выполнения работы
- •Отчет о работе
- •Контрольные вопросы
- •6.3 Лабораторная работа №9 Исследование процесса адиабатного течения воздуха в суживающихся соплах
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение измерений
- •Обработка результатов измерений
- •Термодинамические функции сухого воздуха [8]
- •Отчет о работе
- •Список рекомендованной литературы
Отчет о работе
Отчет о работе должен содержать:
Принципиальную схему установки и краткое описание работы.
Журнал наблюдений.
Графики зависимостей
и
.
Расчеты скоростного коэффициента сопла φ и коэффициента расхода μ для двух режимов при
< и > (режимы указывает преподаватель).
Вопросы к защите лабораторной работы
При защите лабораторной работы №7 студент должен знать:
Экспериментальную установку и методику обработки экспериментальных данных.
Аналитическое выражение 1-го закона термодинамики для потока вещества и вариации этого уравнения.
Уравнение неразрывности, формулы для расчета скорости истечения, массового и объемного расхода.
Что такое работа расширения, техническая работа, работа проталкивания, располагаемая работа. Показать эти работы в p-vдиаграмме.
Как изобразить изменение кинической энергии потока водяного пара в p-v и h-s диаграммах и условия, при которых это возможно.
Как изображать адиабатный процесс (с трением) в h-s и T-s диаграммах; что такое коэффициенты скорости, расхода, потери энергии и как они рассчитываются.
Три случая истечения из суживающего сопла; как зависит давление в выходном сечении, скорость истечения и расход водяного пара при истечении из суживающегося сопла от давления за соплом; что такое кризис течения и при каких условиях он наступает.
Как профиль (геометрия) сопла влияет на скорость потока вещества.
Что такое адиабатное дросселирование? Как изменяются давление, энтропия, энтальпия и температура потока вещества при адиабатном дросселировании? Как выглядит кривая инверсии в p-T диаграмме?
6.2 Лабораторная работа №8 Исследование процессов во влажном воздухе
Цель работы: практическое усвоение раздела курса технической термодинамики: «Процессы во влажном воздухе». Измерение необходимых параметров в различных узлах установки и расчет процессов, сопровождающих сушку увлажнённого объекта подогретым атмосферным (влажным) воздухом.
Задание к выполнению работы
При подготовке к работе студент обязан ознакомиться по конспекту лекций и рекомендованному учебнику по технической термодинамике с основными положениями раздела «Процессы во влажном воздухе». На рабочем месте ознакомиться с конструкцией экспериментальной установки и порядком выполнения лабораторной работы.
Исследовать процесс нагрева влажного воздуха в калорифере.
Исследовать процесс увлажнения воздуха в «сушильной» камере.
Основные определения и формулы для расчета процессов во влажном воздухе
Влажный воздух традиционно рассматривается как идеальный газ, состоящий из сухого воздуха, не меняющего свой состав, и водяного пара (вплоть до состояния сухого насыщенного пара). Количество пара может изменяться в широких пределах, что влечёт за собой и изменение свойств влажного воздуха. Состояние влажного воздуха может быть оценено и рассчитано следующими соотношениями и формулами:
Массовое влагосодержание – это масса водяного пара, приходящаяся на единицу массы сухого воздуха;
(6.2.1)
Мольное влагосодержание – это отношение числа молей водяного пара к числу молей сухого воздуха;
(6.2.2)
Абсолютная влажность – масса пара, содержащегося в единице объема влажного воздуха, то есть плотность пара при его парциальном давлении и данной температуре, ρп, кг/м3;
Относительная влажность – отношение абсолютной влажности воздуха к плотности сухого насыщенного пара при данной температуре;
|
(6.2.3) |
Парциальное давление влажного воздуха, согласно уравнению состояния идеального газа, пропорциональна его плотности. Следовательно, относительную влажность можно представить, как отношение парциального давления пара к давлению насыщения при той же температуре, выраженное в процентах
φ
=
|
(6.2.4) |
Энтальпия влажного воздуха традиционно отсчитывается от состояния при температуре t0 = 0°С, или h(t = 0ºC) = 0
Удельная энтальпия, согласно представлениям о смесях идеального газа, может быть представлена, как:
hвл.возд.
=
|
(6.2.5) |
Все термодинамические функции влажного воздуха определяются в расчёте на 1 кг сухого воздуха. Поэтому последнее равенство принимает вид:
hвл.возд.
=
|
(6.2.6) |