Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Обработка результатов эксперимента






     

    Первоначально определяется расход воздуха через установку. Для этого необходимо перевести показания ротаметра в массовый расход воздуха.

    Градуировочная шкала ротаметра приведена в табл. 1.

    Таблица 1. Градуировочная шкала ротаметра

    N, число делений          
    Расход , л/ч          
    Расход при параметрах воздуха: to=24 oC, Po=755 мм рт. ст., ρ о=1, 18 кг/м3

     

    Перерасчет объемного расхода воздуха с параметров градуировочной шкалы ротаметра на действительные параметры воздуха выполняется по формуле

    (4.1)

    где – объемный расход воздуха по градуировочной таблице ротаметра, л/ч;

    – объемный расход воздуха в пересчете на параметры воздуха перед ротаметром в опыте, л/ч;

    ρ о – плотность воздуха по градуировочной таблице ротаметра, кг/м3;

    ρ 1 – плотность воздуха при его параметрах на входе в ротаметр, кг/м3.

    Плотность воздуха на входе в ротаметр определяется по уравнению состояния идеального газа

    , (4.2)

    где Р1 – давление воздуха на входе в ротаметр, принимается равным атмосферному давлению;

    Т1 – температура воздуха на входе в ротаметр.

    Массовый расход воздуха G, кг/с, через установку рассчитывается по уравнению

    . (4.3)

    Полученную величину расхода воздуха записывают в таблицу результатов обработки опытных данных (см. табл. 2).

    Таблица 2. Результаты обработки опытных данных

    № опыта Uн, В I, А I Uн, Вт t1, оС t2, оС ∆ t, оС G, cрm,
        0, 17 0, 68 19, 7 27, 7   7, 4*10-5  

     

    Далее определяется электрическая мощность нагревателя по напряжению Uн и току I. Электрический ток, проходящий через нагреватель, рассчитывается по формуле

    , (4.4)

    где Ro – образцовое сопротивление 0, 1 Ом, подключенное последовательно с нагревателем;

    Uo – напряжение на образцовом сопротивлении.

    Определение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха может выполняться двумя способами [3].

     

    Определение теплоемкости без учета внешнего теплообмена установки

     

    В этом варианте расчета считается, что вся теплота нагревателя идет только на нагрев воздуха и соответствует выражению

    , (4.5)

    где ∆ t – разница температур воздуха на выходе из сосуд Дюара t2 и входе в него t1.

    Расчетное выражение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха в этом случае будет соответствовать виду

    . (4.6)

     

    Определение теплоемкости с учетом внешнего теплообмена установки

     

    При наличии передачи или получения теплоты воздухом со стороны внешней среды в правую часть выражения (4.5) необходимо добавить второе слагаемое

    , (4.7)

    где Qвн – внешняя теплота, подведенная к воздуху или отведенная от него.

    Внешняя теплота может быть как положительной, так и отрицательной. При Qвн> 0 происходят потери теплоты во внешнюю среду через стенки сосуда Дюара или часть теплоты электронагревателя идет на прогрев стенок этого сосуда. В случае когда Qвн< 0, нагрев воздуха частично осуществляется за счет того, что сосуд Дюара имеет температуру выше, чем температура воздуха в нем (такое возможно, когда опыт проводится на неостывшей установке).

    Для учета внешней теплоты при определении теплоемкости принимаем в качестве постоянных расход воздуха, теплоемкость воздуха и внешнюю теплоту. Определение теплоемкости в этом случае ведется по результатам двух опытов. Записав уравнение (4.7) для двух опытов как

    ,

    и вычтя из первого второе, получим соотношение

    . (4.8)

    Расчетное выражение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха в этом случае выразится как

    . (4.9)

    Таблица 3. Теплоемкости воздуха

    Средние теплоемкости воздуха
    N cpm, cvm, mcpm, mcvm, pm, vm, К
    опыт  
      1, 149 0, 862 33, 28 19, 79 1, 486 0, 884 1, 33
    1-2 1, 246 0, 959 36, 08 27, 77 1, 612 1, 239 1, 29
    Теплоемкости идеального воздуха
    cp, cv, mcp, mcv, p, v, К
     
    1, 005 0, 718 29, 11 20, 79 1, 299 0, 928 1, 39
                             

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.