- •Правила по технике безопасности
- •Теплотехнические измерения
- •Измерения температур
- •Измерение давления
- •Измерение расходов
- •Измерение тепловых потоков
- •Оценка погрешности эксперимента
- •1. Общие сведения
- •2. Вычисление погрешности измерения
- •3. Пример
- •Лабораторная работа № 21 Исследование параметров влажного воздуха в процессах сушки
- •Задание
- •Основы теории
- •Определение относительной влажности по психрометру
- •Проведение опытов
- •Обработка опытных данных
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 22 Измерение теплоемкости воздуха
- •Задание
- •Основы теории
- •Измерение теплоемкости Срт воздуха методом проточного калориметрирования
- •Проведение опытов
- •Обработка опытных данных
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 23 Исследование pv-диаграммы углекислого газа. Опыт Эндрюса
- •Задание.
- •Основы теории
- •Опыт Эндрюса
- •Проведение опытов
- •Обработка опытных данных
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 24 Исследование кривой насыщения влажного пара
- •Задание:
- •Основы теории
- •Проведение опытов
- •Обработка опытных данных
- •Контрольные вопросы
Проведение опытов
Включить установку (рис. 3).
Рис. 3. Схема экспериментальной установки
1 – вентилятор, 2 – ротаметр, 3 электронагреватель, 4 – сушильная камера, 5, 6 –психрометры.
В учебной лабораторной установке роль высушиваемого материала играют фарфоровые бусинки и смоченные стенки сушильной камеры. Для повышения интенсивности сушки воздух, подаваемый в сушильную камеру, предварительно нагревается. Испарение влаги в сушильной камере осуществляется за счет теплоты, отдаваемой нагретым воздухом.
Замерить и занести в таблицу 1 показания психрометра 5, установленного на входе в установку.
По показаниям ротаметра 2 с помощью градуировочного графика по значению П определить расход воздуха , м3/ч.
По достижении температуры воздуха t2 40-50С на выходе из электронагревателя 3 записать показания психрометра 6, установленного на выходе воздуха из сушильной камеры 4.
Таблица 1
П |
, м3/ч |
t1, C |
t1м, С |
t2, С |
t3, С |
t3м, С |
В, мм рт.ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных
На основе показаний психрометров 5 и 6 по психрометрической таблице (Приложение) определить относительную влажность входящего и выходящего из установки влажного воздуха .
По Hd-диаграмме для точек 1, 2, 3 определить энтальпию Н1 и влагосодержание d1 входящего воздуха, парциальное давление водяного пара р1п в этом воздухе (на основе t1 и ); энтальпию Н2 воздуха после нагревания (на основе d2 = d1 и t2); влагосодержание d3 воздуха, уходящего из установки (на основе t3 и ).
По уравнению (2) рассчитать парциальное давление р1в. Полученное значение перевести в Па (750 мм рт.ст. = 105 Па). Заполнить таблицу 2.
Таблица 2
, % |
Н 1, кДж кг сух. возд. |
d 1, г влаги кг сух. возд. |
р1п, мм рт.ст. |
р1в, Па |
Н 2, кДж кг сух. возд. |
, % |
d 3, г влаги кг сух. возд. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитать массовый расход сухого воздуха по уравнению Клапейрона-Менделеева:
, кг/ч,
где Rв = 287 Дж/(кгК) – газовая постоянная сухого воздуха; – объемный расход воздуха, определяемый по градуировочному графику, м3/ч.
Рассчитать количество теплоты, полученного нагретым воздухом в электронагревателе, по уравнению (10).
Определить массу влаги Мп, полученную нагретым воздухом от высушивания материала, по уравнению (11).
Построить кривые процессов нагревания воздуха (1-2) и сушки нагретым воздухом (2-3) на Hd-диаграмме (без соблюдения масштаба).
Определить температуру точки росы tросы при охлаждении (d=const) из состояний т.т.1 и 3.
Определить систематическую погрешность измерения температуры воздуха t1 на входе в установку и t3 на выходе из неё:
,
где абсолютная погрешность измерения температуры, принимаемая равной половине цены деления шкалы прибора.
Подробно материал к этому пункту изложен в разделе «Оценка погрешности эксперимента».