- •А.Т. Манташов теплотехника Лабораторный практикум
- •Введение
- •1. Приборы и методы измерения величин в теплотехнических экспериментах
- •1.1. Сущность и виды измерений
- •1.2. Приборы
- •1.2.1. Измерение давления
- •1.2.2. Измерение температуры
- •1.2.3. Измерение расходов
- •1.2.4. Измерение тепловых потоков
- •Обработка результатов измерений
- •1.3.1. Табличный способ обработки
- •Графический способ обработки
- •1.3.3. Определение погрешности измеряемой величины
- •2. Лабораторные работы
- •2.1. Организационно – методические указания к выполнению лабораторных работ
- •2.1.1. Цель и порядок проведения лабораторных занятий
- •2.1.2. Требования к оформлению отчетов
- •2.1.3. Меры и правила безопасности при работе в лаборатории
- •2.2. Экспериментальная часть Лабораторная работа № 1 Теплотехнические измерения
- •Содержание работы
- •Устройство и принцип действия лабораторной установки
- •Экспериментальная часть работы
- •Исходные данные
- •Расчетная часть работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа №2 Исследование термодинамического процесса
- •Устройство и принцип работы лабораторной установки
- •Экспериментальная часть работы
- •Исходные данные
- •Расчетная часть работы
- •3. Провести термодинамический анализ экспериментального процесса расширения (или сжатия) воздуха в цилиндре, а именно:
- •Содержание отчета
- •По теме лабораторной работы необходимо знать:
- •Лабораторная работа № 3 Исследование истечения газа из канала
- •Содержание работы
- •Устройство и принцип действия лабораторной установки
- •Исходные данные
- •Расчетная часть
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа № 4 Определение коэффициента теплопроводности металла
- •Содержание работы:
- •Устройство и принцип работы лабораторной установки
- •Экспериментальная часть работы
- •Исходные данные
- •Расчетная часть работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа № 5. Исследование теплоотдачи в канале
- •Содержание работы
- •Устройство и принцип работы лабораторной установки
- •Экспериментальная часть работы
- •Расчетная часть работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа № 6 Определение характеристик влажного воздуха
- •Содержание работы
- •Оборудование и справочные материалы лабораторной работы Аспирационный психрометр
- •Проведение опыта
- •Обработка результатов опыта
- •Лабораторная работа № 7 Определение показателей поршневого компрессора Тема: «Компрессоры и холодильные установки»
- •Содержание работы
- •Устройство и работа компрессорной установки
- •Технические характеристики компрессорной установки
- •Проведение эксперимента
- •1. Запуск компрессорной установки проводить только в присутствии преподавателя!
- •2. Во время работы компрессора находиться кому-либо в плоскости вращающихся агрегатов категорически запрещается!
- •Расчет показателей компрессора
- •Лабораторная работа № 8
- •Экспериментальная часть работы
- •Исходные данные
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа № 9. Испытание отопительно-вентиляционного аппарата
- •Содержание работы
- •Устройство и принцип действия установки
- •Экспериментальная часть работы
- •Исходные данные
- •Расчетная часть работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа № 10 Определение теплоты сгорания топлив
- •Содержание работы
- •Устройство и принцип работы лабораторной установки
- •Исходные данные
- •Экспериментальная часть работы
- •Расчетная часть работы
- •Содержание отчета
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Соотношения между единицами давления
- •Теплофизические свойства металлов и сплавов
Исходные данные
В эксперименте в качестве горючего используется бензин с условной химической формулой С72,25 Н133; в качестве окислителя – воздух, условная химическая формула которого N75,5 O14,5. Внутренний объем калориметрической бомбы V= 0,25 л.
Экспериментальная часть работы
Основные этапы работы:
- проверка исходного состояния установки;
- подготовка к эксперименту;
- проведение эксперимента;
- приведение установки в исходное состояние.
Все операции выполняются согласно документации на установку под руководством преподавателя.
Проверка исходного состояния подразумевает проверку наличия воды в сосуде 2, чистоту бомбы 1, целостности контактных проводов, надежности крепления нихромовой проволочки к токовводам.
Подготовка к эксперименту состоит в выполнении следующих операций:
- заполнение колбы горючим (бензином А-80);
- определение массы горючего в колбе;
- определение стехиометрического соотношения компонентов топлива.
При заданном вычисляется потребная масса окислителя:
mок = mгор Ko ;
По массе окислителя определяется величина абсолютного давления наполнения бомбы воздухом:
p =mок RT/ V,
где R – газовая постоянная воздуха, Дж/кг • К;
Т – температура воздуха при наполнении бомбы, К;
V – объем бомбы, м3.
Последовательность проведения эксперимента:
- установить крышку бомбы 3 (рис. 2.17) на специальный штатив;
- разместить на дне бомбы 1 колбочку 6 с горючим;
- вставить крышку в стакан до упора;
- завернуть накидную гайку 2;
- перенести бомбу в вертикальном положении на стол для наполнения воздухом;
- наполнить бомбу воздухом, для чего:
- навернуть трубку от воздушного редуктора на впускной штуцер;
- нагрузить редуктор, доведя давление в бомбе до расчетного;
- встряхнуть бомбу, с целью механического разрушения ампулы с бензином;
- установить бомбу в сосуд;
- подсоединить контактные провода;
- установить мешалку и термометр;
- закрыть кожух крышкой;
- включить в работу мешалку (она не должна касаться стенок сосуда и бомбы и выходить из воды);
- через 5 - 7 мин (это время необходимо для выравнивания температуры всех частей калориметрической системы) сделать первый отсчет показания термометра;
- замкнуть ток в цепи зажигания;
- следить за подъемом температуры по термометру;
- зафиксировать максимальное значение температуры;
- снять с установки напряжение;
- разобрать калориметрическую систему;
- стравить из бомбы продукты сгорания;
- разобрать бомбу;
- промыть и просушить бомбу.
Расчетная часть работы
Задача расчета состоит в определении величины теплоты сгорания как функции от коэффициента избытка окислителя.
Предлагается следующая последовательность расчета:
- вычислить высшую теплоту сгорания топлива при заданном коэффициенте избытка окислителя:
Hв = W(t2 – t1)/mт ,
где W – водяной эквивалент калориметрической системы, Дж/К
(обозначен на установке);
t1 и t2 – начальная и конечная температура воды в калориметриче-
ском сосуде, 0C;
mт – масса топлива, кг;
- сравнить величину высшей теплоты сгорания Hb с величинами, полученными на других установках при других значениях избытка окислителя;
- построить зависимость Hb = f();
- сделать выводы по работе.