Исследование термодинамических процессов

Цель работы:

исследование влияния показателя политропы на характеристики состояния рабочего тела и энергетические результаты процессов.

Задачи работы:

1. Изучить экспериментальный метод исследования политропных процессов.

2. Усвоить порядок расчета термодинамических процессов.

Обеспечивающие средства

Экспериментальная установка, порядок проведения измерений и обработки результатов опыта.

Требования к содержанию отчета

Результаты лабораторной работы представить в виде аналитического расчета и графических изображений процессов в р, u - и Т, s - диаграммах.

Порядок выполнения работы

Проведение процессов в экспериментальной установке (рисунок 2) предполагает изменение состояния воздуха в трубе (1). При заполнении трубы водой из водопроводной сети через вентиль (6) при запорных вентилях (5) и (7) происходит сжатие воздуха. При удалении воды из трубы (1) через вентиль (7) при закрытых вентилях (5), (6) происходит расширение сжатого воздуха. Скорость заполнения труб водой или удаление воды позволяет провести процессы различного характера. Так, медленная подача (удаление) воды (в течение 30 минут) позволяет провести процесс, близкий к изотермическому.

При исследовании процессов сжатия перед началом опыта при помощи вентиля (5) выравнивается давление воздуха внутри сосуда с окружающим. Опыт заканчивается при достижении избыточного давления 3-3,5 атм.

1 – вертикальная стальная труба (d = 20 см); 2 – водоуказательное стекло;

3 – термометр сопротивления; 4 – манометр; 5, 6, 7 – вентили;

8 – прибор 2ТРМ1

Рисунок 2 – Схема установки для исследования термодинамических процессов

При исследовании процессов расширения предварительно сжатого воздуха опыт заканчивается при достижении давления воздуха в трубе, близкого к атмосферному.

Перед началом, в конце и во время опыта при изменении высоты столба воздуха в трубе на каждые 15 см снимают показания всех приборов и заносят их в соответствующие графы таблицы 2.1.

Таблица 2.1 – Протокол результатов измерений

№	Показания манометра , кгс/см²	Показания прибора 2ТРМ1 t, °C	Высота столба воздуха , м	Примечание