Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Вентиляция. Часть 1. Учебно-методическое пособие для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляц
.pdf
51
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n
1,000
0,816
0,765
0,741
0,727
0,718
0,711
0,706
0,703
0,700
– продолжительность замера, с.
Тахометры – приборы, показывающие непосредственно частоту вращения в
мин-1. Наличие у тахометров коробки скоростей позволяет производить замеры
частоты вращения в широких пределах.
При измерении какой-либо величины различными типами приборов следует
определить погрешность прибора. За наиболее вероятное значение измеряемой
величины принято считать её среднеарифметическое значение:
ср
, (2.5)
где
– отсчет на данном типе прибора;
– количество типов приборов.
При отсчете показаний с выведением среднего результата точность последнего
оценивается величиной вероятной погрешности. Если , ,...,
измеряемой величины,
– среднее значение, то отклонения отдельных значений
ср
определяют как
ср ср
Тогда вероятная погрешность может быть вычислена по формуле
Δ
Δ
Δ
, (2.7)
где – числовой коэффициент, который находят в зависимости от количества
измерений по таблице 2.1.
– ряд значений
. (2.6)
ср
Таблица 2.1 – Значения поправочного коэффициента
Окончательный результат измерения будет:
а ср . (2.8)
Порядок проведения работы
1. Измерение статического, полного и динамического давлений:
a) снимают показания различных типов приборов, показывающих давления
воздуха в воздуховодах;
52
№ измерения
Тип
прибора
Статическое давление,
Па
Полное давление,
Па
Динамическое давление,
Па
Р
Р
с
ср
Р
с
Р
Р
п
ср
Р
п
Р
Р
д
ср
Р
д
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
б) определяют погрешность измерения приборов по методике, изложенной
выше.
в) сравнивают все показания давлений воздуха, определяют погрешность
и находят истинные значения давлений.
Все показания заносят в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты измерений давлений воздуха в воздуховодах
Контрольные вопросы
1. Приборы для измерения температуры воздуха.
2. Приборы для измерения барометрического давления воздуха.
3. Приборы для измерения относительной влажности воздуха.
4. Приборы для измерения давления воздуха в воздуховодах.
5. Приборы для измерения скорости воздуха в открытом сечении
воздуховода.
6. Определение скорости воздуха в воздуховодах.
7. Устройство микроманометра ММН.
8. Устройство пневмометрической трубки.
9. Определение вероятной погрешности.
10. Определение окончательного результата измерения.
54
3 Определение метеорологических условий в помещении
Цель работы: определение основных параметров влажного воздуха.
Влажный воздух – это смесь сухого воздуха и водяного пара.
Учитывая, что при вентиляции помещений состав сухой части воздуха
практически не изменяется, а может изменяться только количество влаги, в
вентиляции принято рассматривать влажный воздух как бинарную смесь, состоящую
только из двух компонентов: сухой воздух и водяные пары.
Водяные пары могут находиться в воздухе как в перегретом, так и в
насыщенном состоянии.
Под воздействием различных факторов влажный воздух может изменять свои
параметры.
Согласно закону Дальтона, общее давление смеси равно сумме парциальных
давлений нескольких газов, образующих эту смесь. Так как влажный воздух
представляет собой паровоздушную смесь, то общее давление атмосферного воздуха
или барометрическое давление равно сумме парциальных давлений сухой его части
и водяных паров
Величина
101325 Па) и
св
, составляет
:
. (3.1)
при атмосферном давлении (одна физическая атмосфера равна
св
ВМ
Т
св
Т
. (3.2)
Т
При стандартных условиях, за которые в вентиляционной технике приняты
давление в одну физическую атмосферу и температура в 20°С (293 К), плотность
св
равна 1,2 кг/м3.
При другом давлении
, Па, и температуре , К, плотность сухого воздуха
св
Плотность водяного пара в воздухе
(3.3) при атмосферном давлении равна:
п
Т
р
св
, кг/м3, по аналогии с выводом формулы
п
. (3.4)
Т
р
св
. (3.3)
Т
55
Эта величина так же, как и
в формуле (3.3), изменяется прямо
св
пропорционально давлению
, под которым находится водяной пар, и обратно
п
пропорционально температуре.
Плотность влажного воздуха
может быть определена как плотность
в
сухого воздуха и водяного пара, находящихся в смеси под своими парциальными
давлениями
+
св
= В. (3.5)
п
При измерении давления в Па плотность влажного воздуха ρв равна:
р
п
Т
. (3.6)
в
Т
Из формулы (3.6) следует важный вывод о том, что плотность влажного
воздуха меньше плотности сухого воздуха.
В инженерных расчетах в тех случаях, когда качественное различие
плотностей сухого и влажного воздуха не имеет значения, обычно считают, что
.
При изменении свойств воздуха в вентиляционном процессе количество его
сухой части остается неизменным, поэтому принято все показатели
тепловлажностного состояния воздуха относить к 1кг сухой части влажного воздуха.
Влагосодержание влажного воздуха – это масса водяного пара в граммах,
приходящегося на 1кг сухой части влажного воздуха.
Влагосодержание влажного воздуха d, г/кг, равно:
р
п
. (3.7)
Вр
п
Влагосодержание воздуха может быть различным, однако его максимальное
значение при заданной температуре строго определено полным насыщением воздуха
водяными парами. В связи с этим для характеристики степени увлажненности
воздуха удобно пользоваться показателем относительной влажности воздуха φ.
Величина φ равна отношению парциального давления рп водяного пара в
ненасыщенном влажном воздухе к парциальному давлению р
водяного пара в
пп
насыщенном влажном воздухе при одной и той же температуре:
р
п
. (3.8)
р
пп
56
Величина показывает в процентах или в долях единицы степень
насыщенности воздуха водяными парами по отношению к состоянию полного
насыщения.
При относительной влажности 100% воздух полностью насыщен водяными
парами, и его называют насыщенным влажным воздухом. водяные пары в этом
случае находятся в насыщенном состоянии. При воздух содержит
водяные пары в перегретом состоянии и его называют ненасыщенным влажным
воздухом.
Давление водяного пара, находящегося в насыщенном состоянии, зависит
только от температуры. Его значение определяют экспериментальным путем и
приводят в специальных таблицах. Имеется ряд формул, аппроксимирующих
зависимость р
, Па. Например, для области положительных температур ее можно
нп
приблизительно выразить в Па:
р
с
нп
Теплоемкость сухого воздуха
и теплоемкость водяного пара
. (3.9)
в обычном
для вентиляционного процесса диапазоне температур можно считать постоянными и
равными:
=1,005кДж/(кг К) и
=1,8кДж/(кг К).
Энтальпия влажного воздуха I, отнесенная к 1кг сухой части влажного
воздуха, кДж/кг, при произвольной температуре t и влагосодержании d равна:
. (3.10)
Если в результате конвективного теплообмена воздуху передается явное тепло,
то он нагревается и его температура повышается. Энтальпия воздуха изменяется в
результате изменения его температуры. При поступлении в воздух водяных паров с
той же температурой (при подаче пара от внешних источников) ему передается в
основном скрытое тепло парообразования. Энтальпия воздуха при этом также
возрастает в результате изменения энтальпии водяного пара, находящегося в
воздухе, но температура воздуха при этом остается неизменной.
57
Пользуясь I-d -диаграммой, легко получить еще два очень важных параметра
тепловлажностного состояния воздуха: температуру точки росы tр воздуха и
температуру мокрого термометра воздуха tм.
Температура точки росы - это температура насыщенного водяными парами
воздуха при данном влагосодержании
Для получения температуры точки росы нужно на I-d диаграмме от точки,
соответствующей данному состоянию воздуха, опуститься по линии d=соnst до
пересечения с линией φ=100%. Проходящая через точку пересечения линия t=соnst
будет соответствовать значению tр.
Температура мокрого термометра - это температура насыщенного водяными
парами воздуха при данной энтальпии.
На I-d диаграмме температуре мокрого термометра tм соответствует линия
t=соnst, проходящая через точку пересечения линии I=соnst заданного состояния
воздуха с линией φ=100%.
На рисунке 3.1 приведены построения для определения температур tр и tм
воздуха, состоянию которого соответствует точка А.
Рисунок 3.1 - Определение по I-d диаграмме температуры мокрого термометра
и температуры точки росы воздуха, состоянию которого соответствует точка А
58
Абсолютная влажность D – это масса водяных паров, содержащихся в 1 м
влажного воздуха, кг/м3.
Из характеристического уровня получим:
вп
. (3.11)
вп
Таким образом, абсолютная влажность воздуха численно равна плотности
водяного пара.
Установлено, что при нормальной влажности и подвижности воздуха на
самочувствие человека заметное влияние оказывает температура поверхности
ограждений. Состояние теплового комфорта в помещении определяется как
результат соотношения между температурой окружающего воздуха и средней
температурой внутренних поверхностей ограждений.
3
Среднюю температуру поверхностей помещения принято называть
радиационной температурой. Она связана с лучистым теплообменом в помещении и
зависит от размеров и температуры поверхности отдельных ограждений
Средняя радиационная температура, обеспечивающая нормальное тепловое
состояние человека в помещении:
н
рад
. (3.12)
Порядок проведения работы
1. Измерение барометрического давления:
а) снимают показания различных типов приборов, показывающих
барометрическое давление;
б) определяют погрешность измерения приборов по методике, изложенной
в разделе 2.
2. Измерение относительной влажности:
а) снимают показания различных типов приборов, показывающих
относительную влажность;
б) измеряют температуры tс и tм, °С, по психрометрам Августа и Асмана;
в) определяют относительную влажность по таблице, номограмме и I-d-
диаграмме;
59
№
измерения
Барометрическое давление, кПа
м
Тип
прибора
Р
б
Р
б
ср
Р
б
1 2 3 4 5 6 7
8
Относительная влажность
р
Р
НП
кПа
Р
ВП
кПа
кгм
рад
Тип
прибора
ср
9
10
11
12
13
14
15
16
17
г) сравнивают все показания относительной влажности, определяют
погрешность и находят истинное значение относительной влажности.
3. Определяют температуру точки росы на I-d-диаграмме по известным
значениям tс и tм.
4. Определяют парциальное давление насыщенных водяных паров
влажного воздуха по формуле (3.9) и по I-d-диаграмме.
5. Определяют парциальное давление водяных паров во влажном воздухе
по формуле (3.8) и по I-d-диаграмме.
6. Определяют парциальное давление сухой части воздуха по формуле
(3.1).
7. Определяют абсолютную влажность воздуха по формуле (3.11).
8. Определяют радиационную температуру по формуле (3.12).
Все показания заносят в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Результаты измерений и расчетов параметров воздуха
Продолжение табл. 3.1
Контрольные вопросы
60
1. Что называется влагосодержанием.
2. Что называется относительной влажностью.
3. Определение температуры точки росы.
4. Определение температуры мокрого термометра.
5. Закон Дальтона для влажного воздуха.
6. Характеристическое уравнение состояния газа.
7. Абсолютная влажность воздуха.
8. Химический состав воздуха.
9. Основные параметры влажного воздуха.
61
4 Исследование изотермической свободной турбулентной струи»
Цель работы: исследование геометрических и аэродинамических свойств
воздушной приточной струи и сопоставление полученных данных с теоретическими.
Свободная затопленная турбулентная струя образуется при истечении
газообразной или капельной жидкости в безграничное или достаточно большое
пространство, заполненное той же, но покоящейся жидкостью. Изотермическая
струя имеет по всему объёму одну температуру, равную температуре окружающей
неподвижной жидкости.
Турбулентная струя характеризуется интенсивным поперечным перемещением
частиц, что приводит к подтормаживанию периферийных слоёв струи и движению
неподвижных слоёв воздуха, окружающих струю.
Согласно теории Г.Н. Абрамовича воздух, вытекая из воздухораспределителя,
образует струю с криволинейными границами, которые приближённо могут быть
заменены прямыми АВ, ВC, DЕ и ЕF (рисунок 4.1).
В струе различают начальный участок АВED и основной BCFE. Сечение BE
называют переходным сечением. На начальном участке по оси струи скорость
воздуха неизменная и равна скорости воздуха в выходном отверстии воздуховода.
Область струи с постоянными скоростями называют ядром струи. Границей струи
можно считать геометрическое место точек, в которых значение составляющей
скорости движения частиц струи в направлении, параллельном её оси, равно 0.
Если соединить между собой ординаты границ струи, то получается прямая
линия, идущая под углом к оси струи. Этот угол называют углом расширения
струи ( = 1225). Если продолжить линии границы струи по направлению к
приточному отверстию, то они сойдутся в точке, которую принято называть
полюсом струи. Расстояние П-0 от места выхода потока до полюса П носит название
полюсного расстояния.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]