Контрольні запитання

1. Які параметри визначають при русі повітря по повітроводам?

2. Методи вимірювання швидкості повітряного потоку.

3. Як розподіляються швидкість, статичний, повний та динамічний тиски по перерізу повітроводу?

4. Будова і принцип роботи повітромірної трубки.

5. Будову і принцип роботи мікроманометра ММН-250.

6. Особливості мановакуумметру цифрового МЦ-1-10. Його переваги над мікроманометром ММН-250.

7. Підключення мікроманометру ММН до повітромірної трубки при вимірі Р_ст, Р_п та Р_шв у всмоктувальній та нагнітальній гілках повітроводу.

8. У чому міститься фізичний зміст Р_ст, Р_п та Р_шв?

Лабораторна робота № 6 Визначення густини газу методом витікання

Мета роботи: Закріплення і поглиблення отриманних на лекціях знань по основним теплофізичним властивостям горючих газів, по опануванню методу дослідного визначення густини газів.

6.1. Короткі теоретичні відомості

Густина газу - одна з важливих фізичних характеристик. Густиною газу називають массу , що припадає на одиницю його об¢єму , кг/м³:

.

Густина газу залежить від його тиску та температури. В довідниках густину газу надають для нормальних умов, тобто для тиску 101325 Па (760 мм. рт. ст.) і температури 273,15°К (0°С).

Одиниця виміру густини (СИ) - кг/м³.

Об¢єм газу, що витікає із посудини під невеликим тиском, не зважаючі на його стискання, визначається рівнянням:

, (6.1)

де: - час стікання газу, сек.; - надлишковий тиск, під дією якого газ стікає із отвору, Па; - площина отвору, м²; - густина газу, кг/м³; - коефіцієнт витрат, що зале-жить від профілю отвору;

Якщо через отвір в посудині за час , сек., вийде визначений об¢єм повітря під постійним надлишковим тиском , а за час із цієї ж посудини вийде такий же об¢єм газу під тим же тиском , то будуть мати місце такі співвідношення:

; (6.2)

.

Рівняння (2.2) є розрахунковим для визначення густини газу відносно густини повітря методом витікання:

. (6.3)

Отже, для того щоб визначити густину газу відносно густини повітря, потрібно знати час витікання однакових об¢ємів газу і повітря; тиск може змінюватися, але рівняння (2.2) дійсне, якщо надлишковий тиск в початковий момент і закони їх змін в часі однакові.

6.2. Опис експериментальної установки

Установка для визначення густини газу методом витікання (рис. 6.1) називається ефузіометром. Вона складається із посудини 1, наповненої насиченим водяним розчином хлористого натрію, мірної бюретки 2, на якій нанесені дві риски 3. Мірна бюретка 2 встановлена в кришці 4 і фіксаторі 5, розташованому на посудині 1. В кришці 4 стоїть термометр 6, по якому визначають температуру досліджуваного газу і повітря, яка приймається рівній температурі розчину хлористого натрію в сталому режимі.

Мірна бюретка 2 у верхній частині забезпечена двохпозиційним краном 7, який в одній позиції (замальованний кінець ручки спрямований вниз) з¢єднує з заправочним патрубком 8, а в другій (замальований кінець ручки спрямований вверх) з патрубком 9, що має калібровочний отвір (діафрагму), через який відбувається витікання повітря і досліджуємого газу в атмосферу. Внутрішня порожнина над поверхнею розчину хлористого натрію з¢єднується з атмосферою через з¢єднувальний патрубок 10, розташований в кришці 4. Заправочний патрубок 8, з¢єднаний гумовим шлангом 11 з гумовою камерою 12, в якій розташований досліджуємий газ або повітря. Для створення надлишкового тиску, необхідного для продувки мірної бюретки 2 досліджуванним газом або повітрям і її заповнення ним для проведення замірів, на гумову камеру 12 встановлюється вага 13.