 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Схема и описание установки
ТЕПЛОТЕХНИКА Методические указания к лабораторным работам для студентов всех специальностей и форм обучения
Тверь 2007 УДК 621.1(075.8) ББК 31.3 я 7 Содержится описание семи лабораторных работ (четыре работы по термодинамике и три по теплообмену), действующих в настоящее время в теплотехнической лаборатории. Основу содержания практикума составляют методические указания к лабораторным работам по теплотехнике, составленные в 1983 году. В предлагаемом пособии расширено теоретическое обоснование проводимых экспериментов, введены дополнительные формулы для расчета ряда величин, повышающие точность обработки опытных данных, значительно увеличен перечень контрольных вопросов к каждой лабораторной работе. Предназначено для студентов ТГТУ, обучающихся по специальностям: 090500, 171800, 230100, 210200, 250500, 070100, 170600, 170500, 171100 при изучении дисциплин: «Термодинамика», «Теплотехника», «Техническая термодинамика и теплотехника», Подготовлено на кафедре «Гидравлика, теплотехника и гидропривод» Тверского государственного технического университета. Обсуждено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры (протокол № __ от __ ________ 2007г.).
© Тверской государственный технический университет, 2007 ВВЕДЕНИЕ Современные энерготехнологические системы требуют от специалиста глубокого понимания законов и принципов действия теплового оборудования, встроенного в эти системы. Только достаточно высокий уровень общеэнергетической подготовки позволит специалисту решать задачи по созданию современных экономически выгодных агрегатов и по повышению их энергетической эффективности. Лабораторные исследования позволяют более глубоко понять основные законы термодинамики и теплообмена, принципы работы тепловых машин. Обработка ряда опытных данных осуществляется с помощью диаграмм и таблиц, умение пользоваться которыми необходимо каждому инженеру. В лаборатории студент знакомится с некоторыми методами определения теплофизических величин, что очень важно при использовании новых материалов. Указания по оформлению отчетов к лабораторным работам 1. При подготовке к выполнению лабораторной работы студент обязан изучить её содержание и методику; подготовить конспект на листах формата А4, который должен включать: а) титульный лист (название работы, ФИО студента, группу) – отдельная страница; б) цель выполнения лабораторной работы; в) схема установки с её описанием; рисунки, поясняющие сущность протекающих процессов; г) таблицы для записи опытных данных и результатов вычислений. 2. Результаты выполнения лабораторной работы должны быть занесены в «Таблицу наблюдений» чернилами (пастой) и предъявлены преподавателю для подписи. 3. Расчеты должны быть полностью приведены в отчете с указанием используемых формул и пояснением к ним. 4. При расчетах обязательно указывать размерности определяемых величин. 5. Графический материал оформлять на миллиметровой бумаге с указанием выбранных масштабов. 6. Защита лабораторных работ проводится в соответствии с учебным графиком. После защиты отчет по данной работе сдается преподавателю. Работа 1. Первый закон термодинамики Цели работы Определение с помощью уравнения первого закона термодинамики количества теплоты, подведенного к рабочему телу (воздуху) в условиях лабораторной установки; определение адиабатного кпд компрессора. Основные положения Математическое выражение первого закона термодинамики для потока рабочего тела для данной лабораторной установки в расчете на 1 кг рабочего тела имеет вид
где Адиабатным коэффициентом полезного действия (ηк) называется отношение мощности, расходуемой на изоэнтропное сжатие (Nо), к мощности, сообщаемой компрессору (Nк):
или отношение теоретической работы при адиабатном сжатии (lообр) к действительной работе (технической), затрачиваемой на привод компрессора (lт):
Тогда мощность, затраченная на изоэнтропное сжатие(Nо) при известном расходе рабочего тела (G), находится по формуле
Мощность, подведенная к компрессору (Nк), расходуется на изоэнтропное сжатие (Nо) и на преодоление потерь (Nп) , сопровождающих процесс сжатия, т.е.
Численное значение мощности, подведенной к компрессору (Nк), можно определить через мощность (Nэ), потребляемую электродвигателем компрессора, и коэффициент полезного действия привода компрессора (ηпр):
где ηпр – коэффициент полезного действия привода компрессора, учитывающий потери в электродвигателе (ηэ), механические потери (ηм) и передачу тепла потоку рабочего тела при охлаждении электродвигателя, за счет обтекания его потоком рабочего тела. Численное значение ηпр находится специальными опытами и в данном случае равно значению 0,51 (51%); Nэ – мощность, подведенная к электродвигателю компрессора. Схема и описание установки Рабочее тело – воздух – компрессором 1 (рис. 1) забирается из окружающей среды, сжимается и поступает в горизонтальный участок трубы 5. Воздух на пути из окружающей среды в компрессор проходит через воздухомерное устройство 3 типа «труба Вентури». Количество воздуха, проходящего через установку, может изменяться с помощью заслонки 6. Параметры окружающей среды измеряются приборами, расположенными на панели 9 «Окружающая среда» (ртутный, чашечный барометр и жидкостно-стеклянный термометр). На панели 4 «Статические напоры» расположены три U-образных манометра для измерения статических давлений в сечениях: «горло» воздухомера (Н), на входе в компрессор (Нв) и за компрессором (Нн). В результате подведенного к трубе 5 тепла, воздух, проходя от сечения I–I, где его температура равна температуре окружающей среды, нагревается до температуры tвII, которая измеряется термопарой 7 в комплекте с вторичным прибором.
 Рис. 1. Схема установки Для определения мощности, подведенной к электродвигателю 2 компрессора служит панель 8 «Работа компрессора», с размещенными на ней амперметром и вольтметром. Индикатор 10 фиксирует удлинение трубы при её нагреве, которое прекращается в момент установления стационарного режима. Порядок проведения опыта 1. Проверить состояние всех измерительных приборов. Включить электронагрев трубы 5 и, спустя некоторое время ( по указанию преподавателя), компрессор 1, предварительно установив заслонку 6 в исходное положение. 2. По истечении времени выхода установки на стационарный режим, снять показания приборов и соответствующие величины записать в протокол наблюдений (табл. 1). 3. Изменив расход воздуха с помощью заслонки 6 и выждав время перехода установки в новое тепловое равновесие, снять показания приборов и занести в протокол. Таблица 1
|
, (1)
– означают соответственно изменение энтальпии, кинетической и потенциальной энергии потока; q и lт – означают соответственно теплоту и техническую работу на рассматриваемом участке.
(2)
. (3)
.
.
,(4)