6. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1) цель работы;

2) схемы приборов для измерения давления;

3) характеристики приборов.

7. Контрольные вопросы

1. Что называется давлением?

2. Назовите единицы измерения давления.

3. Какое давление используется в качестве параметра состояния вещества?

4. Типы приборов для измерения давления. Их устройство и принцип действия. Пределы измерения давления приборами. Правила их установки.

5. Манометры с пружиной Бурдона: устройство; работа; правила установки и эксплуатации.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Муренин Г.А. Теплотехнические измерения. – М.: Энергия, 1968. –584 с.

2. Чистяков С.Ф., Радун Д.В. Теплотехнические измерения и приборы. – М.: Высшая школа, 1972. – 392 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Определение параметров влажного воздуха

Цель работы – измерение параметров влажного воздуха с помощью психрометра и освоение I–d диаграммы влажного воздуха.

1. Теоретические сведения

Атмосферный воздух состоит из сухой части и некоторого количества водяных паров, поэтому его называют влажным воздухом. В состав сухой части воздуха входят (в % по массе): азот – 75.5, кислород – 23.1, углекислота – 0.05 и инертные газы – 1.3, а также незначительное количество водорода и азота.

Сухой воздух и водяной пар при температуре от –30 до +150 ⁰С подчиняются законам для идеальных газов.

При расчетах процессов, где в качестве рабочего тела участвует влажный воздух (например, процессы вентиляции и кондиционирования), его можно рассматривать как смесь двух газов: сухой части воздуха и водяного пара. Состояние воздуха характеризуется следующими параметрами.

Давление. Согласно закону Дальтона, сумма парциальных давлений сухой части воздуха и водяного пара будет равна давлению влажного воздуха, т.е. барометрическому давлению:

, (1)

а объемы этих частей равны объему влажного воздуха:

. (2)

Температура. Измеряется в градусах Цельсия (t,⁰С) или в Кельвинах (Т, К). Соотношение между температурами:

. (3)

Плотность. На основании уравнения состояния газа

(4)

для плотности сухой части воздуха получаем

, (5)

где – удельная газовая постоянная сухого воздуха.

Для плотности водяного пара имеем

, (6)

где – удельная газовая постоянная водяного пара.

Плотность влажного воздуха

. (7)

Для воздуха, находящегося в помещениях, содержание водяного пара мало, поэтому в расчетах систем вентиляции и кондиционирования можно принимать .

Влажность. Влагосодержанием называется масса водяного пара во влажном воздухе, приходящаяся на единицу массы сухой его части:

, (8)

где и – масса пара и сухой части воздуха, кг.

Учитывая, что объемы пара и сухой части воздуха одинаковы, можно написать: , а с учетом формул (5) и (6):

. (9)

Предельно-возможное влагосодержание воздуха соответствует состоянию, когда давление достигает значения давления насыщения водяного пара при температуре влажного воздуха:

, (10)

где определяется по таблицам для водяного пара в зависимости от температуры.

С повышением температуры резко возрастает и увеличивается.

Относительной влажностью воздуха называется отношение влагосодержания воздуха к предельно возможному:

. (11)

Используя выражения (1), (5) и (6), можно записать:

. (12)

Энтальпия. Удельной энтальпией влажного воздуха называется количество тепла во влажном воздухе, приходящееся на единицу массы сухой его части: сухого воздуха. Удельная энтальпия влажного воздуха складывается из удельной энтальпии сухой части воздуха и удельной энтальпии водяного пара:

, (13)

где и – теплоемкости воздуха и водяного пара, кДж/(кгК);

r – скрытая удельная теплота испарения воды при температуре

0⁰С.

Учитывая, что , , , вместо (13) можно записать:

сухого воздуха. (14)