Исследование состояния и процессов влажного воздуха в различных сечениях воздушного канала
Содержание
1.Цель работы
2.Схема опытной установки с коротким описанием принципа её действия
.Порядок выполнения опыта
.Результаты измерений
.Обработка результатов измерений
.Диаграмма влажного воздуха
Вывод
. Цель работы
Целью работы является исследование состояния и процессов влажного воздуха в различных сечениях воздушного канала.
. Схема опытной установки с коротким описанием принципа её действия
Рисунок 2.1 - Схема экспериментального стенда
Главной частью стенда является воздушный канал, представляющий собой последовательно соединенные калорифер 1 и сушильную камеру 3. Конструкция калорифера обеспечивает «лабиринтное» движение воздуха от поверхности калорифера к его центральной зоне, в которой установлен электрический нагреватель 2. Регулирование воздуха через установку осуществляется с помощью шибера 4, изменяющего проходное сечение воздушного канала. Параметры воздуха, поступающего из лаборатории в установку, определяются с помощью барометра 5 и психрометра 6, которые показывают барометрическое давление Рб и температуры «сухого» (tх.в) и «мокрого» (tм) термометров. Падение давления ?Р на входе в установку определяется по U-образному манометру 7. Нагрев воздуха в калорифере регулируется с помощью переменного сопротивления 8, а мощность электронагревателя измеряется по показаниям амперметра 9 и вольтметра 10. Температура горячего воздуха tг.в. на выходе из калорифера измеряется с помощью термопары 11. Температура подключена к автоматическому электронному потенциометру 12, на ленте которого непосредственно идет запись температур. Термопара не имеет холодного спая, так как в автоматическом потенциометре имеется специальное компенсирующее устройство, заменяющее холодный спай термопары.
3. Порядок выполнения опыта
Порядок выполнения опыта:
1. При полностью закрытом шибере 7 включается вентилятор.
. Тумблером «Сеть» подается напряжение на стенд; загорается индикаторная
лампочка.
. Тумблером 7 включается электронагреватель калорифера
. Регулятором «Калорифер» устанавливается заданное значение напряжения.
. Тумблером «Потенциометр» включается потенциометр.
. В таблицу измерений заносят первоначальные показания всех приборов (таблица 4.1).
. Производится регистрация экспериментальных значений.
. Опыт заканчивается выключением потенциометра, электронагревателя, а затем вентилятора.
По полученным данным на i, d - диаграмме (рисунок 4.1) строят процессы, происходящие в установке.
Рисунок 3.1 -Расчетная схема однопоточной сушильной установки
. Результаты измерений
Таблица 4.1 - Результаты измерений
I, АU, Вtг.в., °Сtс, °Ctм,°Ctс,°Ctм,°C?P, ммвод.ст.Рб, кПа0,54158032282115,525102.3
Рисунок 4.1 - Диаграмма процессов
Процесс 1-2: нагревание в калорифере.
Процесс 2 - 3: сушка.
Таблица 4.2 - Параметры влажного воздуха
№ опытаtC, °СtM, °С?, %d, г/кгi, кДж/кгРП, кПа12115.5518411,06280-581021,06332287423883,19
. Обработка результатов измерений
) Плотность воздуха на выходе из калорифера находим по уравнению состояния идеального газа:
,
где Pб - барометрическое давление в лаборатории, Па;
V - удельный объем газа, м3/кг;
R=287 Дж/(кг*К) - газовая постоянная воздуха;
Тг.в.= tг.в.+273 -абсолютная температура воздуха на выходе из калорифера, К.
) Массовый расход воздуха, проходящего через установку, определяется по формуле:
,
где ?f = 5.434·10-6 м2 - постоянная установки;
p - плотность воздуха, кг/м3;
Dp - перепад давления на U - образном манометре, Па;
мм водяного столба = 9,81 Па.
) Массовый расход сухого воздуха находят по формуле:
Где di - влагосодержание воздуха на входе в установку, г/кг
) Количество испаренной влаги на 1 кг сухого воздуха определяется по разности влагосодержания на выходе и входе установки:
Dd = d3 - d1= 23 - 8 =15 г/кг
) Затраты тепла в установке на испарение 1 кг влаги находят по формуле:
) Тепловые потери в окружающую среду:
) Доля тепла, теряемого установкой в окружающую среду, от тепла, выделяемого электронагревателем:
) В теоретической сушилке, т.е. без потерь тепла в окружающую среду, процесс сушилки будет происходить при постоянной энтальпии, тогда
Доля тепла:
опыт установка влажный воздух
Рисунок 5.1 - Диаграмма влажного воздуха
Процесс 1-2 нагревание влажного воздуха; 2-3 сушка.
Вывод
В результате опыта на учебном стенде установлено, что экспериментально найденное значение доли тепла, теряемого установкой, практически не отличается от теоретического значения, разница составляет 2,2%.
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Контрольная работа
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ