3. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки представлена на рисунке 3. Установка состоит из поршневого компрессора 1, двух термо­метров 2, установленных на всасывающей и нагнетательной линии, жидкостного вакуумметра 3 и жидкостного манометра 4.

Рисунок 3 – Схема лабораторной установки

4. Порядок проведения работы

1. Проверить уровни жидкости в манометре и вакуумметре.

2. Проверить прочность установки термометров. Если установлены термометры непрочно, то закрепить. Выпадение термометра при работе может привести к разливу ртути.

3. Вручную провернуть ременный шкив компрессора для об­легчения запуска.

4. Включить компрессор и сразу снимать показания термо­метров на входе и выходе, а также вакуумметра и манометра (пока не произошёл теплообмен с окружающей средой).

5. Примерно через 5 минут работы компрессора вновь снять показания термометров, вакуумметра и манометра.

6. Выключить компрессор.

7. По заданию преподавателя изменить сечение трубки на входе или выходе компрессора.

8. Подождать пока термометры на входе и выходе будут пока­зывать одинаковую температуру.

9. Выполнить пункты 4 и 5.

10. По барометру определить давление В.

11. Произвести расчеты и сделать вывод о полученных показателях политропы и сходимости температуры после сжатия (рассчитанной и замеренной).

5. Обработка результатов эксперимента

1. Определить абсолютное давление на входе по формуле:

Р₁ = В – р₁ *9,81 и выходе по формуле: Р₂ = В + р₂ *9,81,

где В - барометрическое давление во время эксперимента, Па;

р₁ и р₂ - разряжение и давление, мм вод. ст.

2. Определить показатель политропы через температуру по формуле: (n- 1)/n = lg(Т₂/Т₁)/lg(Р₂/Р₁).

3. Пересчитать плотность воздуха для условий эксперимента. ρ_i = М Т₀ Р_i /(22,4 T_i Р₀), где М - молекулярная масса возду­ха, кг/кмоль; Т₀ = 273 К - температура нормальных усло­вий; Р₀ = 101325 Па- давление нормальных условий; Р_i -давление в i-той точке, Па; Т_i - температура в i-той точке.

4. Определить удельный объем воздуха по формуле: v_i = 1/ρ_i.

5. Определить показатель политропы через удельный объем:

n = lg (P₂/P₁)/lg(v₁/v₂)

6. Сравнить результат с пунктом 2 и сделать вывод.

7. Проверить правильность определения показателя политро­пы, для этого определить температуру на выходе из ком­прессора по найденному показателю политропы: Т₂ = Т₁ (Р₂ /Р₁)^(n-1)/n.

8. Определить работу компрессора по формуле:

L = n/(n-1) Р₁ v₁ ((Р₂/Р₁)^(n-1)/n – 1)

9. Определить массу воздуха, сжатого в компрессоре:

G = N /(n/(n-1) (Р₂ v₂ – Р₁ v₁)), где N = 370 Вт - номинальная мощность компрессора.

10. Определить объем воздуха, сжатого в компрессоре: V = G/ρ₂.

Литература

1. Кудинов В.А. Техническая термодинамика. – М.: Высшая школа, 2001, 260 с.

2. Коновалов В.И. Техническая термодинамика. : Учебник /В.И. Коновалов; Иван.гос.энерг.ун-т. – Иваново, 2005. – 618 с. : ил.

3. Кудинов В.А. Техническая термодинамика. Учеб.пособ. /В.А.Кудинов, Э.М. Карташов. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2003. – 261 с. : ил.

4. Лежнин С.И., Кувшинов Г.Г. Техническая термодинамика. Учебн. пособ. /Новосиб.гос.техн.ун-т. – Новосибирск, 2000. – 98 с.

5. Латыпов Р.Ш., Шарафиев Р.Г. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств, - М.: Энергоатомиздат, 1998, 344 с., ил.

9