Методика визначення питомого об’єму газу

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З КУРСУ

«ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕПЛОТЕХНІКИ»

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ІІ КУРСУ МЕХАНІЧНОГО ФАКУЛЬТЕТУ

ДЕННОЇ І ЗАОЧНОЇ ФОРМ НАВЧАННЯ

СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.090220

 

Затверджено на засіданні

кафедри енергетики.

Протокол № 11 від 23.06.2009.

 

Дніпропетровськ УДХТУ 2010

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу “Теоретичні основи теплотехніки” для студентів ІІ курсу механічного факультету денної і заочної форм навчання спеціальності 7.090220 / Укл.: Г.Т. Циганков, І.Л. Решетняк, О.І. Стоян. – Дніпропетровськ: ДВНЗ УДХТУ, 2010. – 29 c.

 

 

Укладачі: Г.Т. Циганков, д-р техн. наук

І.Л. Решетняк

О.І. Стоян

 

 

Відповідальний за випуск М.П. Сухий, канд. техн. наук

 

Навчальне видання

 

Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт з курсу “Теоретичні основи теплотехніки”

для студентів ІІ курсу механічного факультету денної і заочної форм навчання

спеціальності 7.090220

Укладачі: ЦИГАНКОВ Григорій Тимофійович

РЕШЕТНЯК Ірина Леонідівна

СТОЯН Олена Іванівна

 

Редактор Л.М. Тонкошкур

Коректор В.П. Синицька

 

Підписано до друку 17.08.10. Формат 60´84¹/₁₆. Папір ксерокс. Друк різограф. Ум.-друк. акр. 1,32. Обл.-вид. арк. 1,51. Тираж 100 прим. Зам. № 194.     Свідоцтво ДК № 303 від 27.12.2000.

ДВНЗ УДХТУ, 49005, м. Дніпропетровськ-5, просп. Гагаріна, 8.

Видавничо-поліграфічний комплекс ІнКомЦентру

ЗМІСТ

Лабораторна робота № 1. ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОБ’ЄМУ ГАЗУ МЕТОДОМ ВИТІКАННЯ                                                                            4

 

Лабораторна робота № 2. ВИМІР ТЕПЛОЄМНОСТІ ПОВІТРЯ                     6

 

Лабораторна робота № 3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКА АДІАБАТИ „К”

ДЛЯ ПОВІТРЯ                                                                                            9

 

Лабораторна робота № 4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ

ТЕМПЕРАТУРИ КИПІННЯ ВОДИ ВІД ТИСКУ В ПРОЦЕСІ ПАРОУТВОРЕННЯ                                                                                 12

 

Лабораторна робота № 5. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ У ВОЛОГОМУ ПОВІТРІ                                                                                                   13

 

Лабораторна робота № 6. РОЗРАХУНОК ЦИКЛУ ПАРОВОЇ

КОМПРЕСОРНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ                                          18

 

Лабораторна робота № 7. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИТІКАННЯ

ПОВІТРЯ ІЗ СОПЛА, ЩО ЗВУЖУЄТЬСЯ                                               22

 

Лабораторна робота № 8. ДОСЛІДЖЕННЯ НАГРІВУ ЗРАЗКІВ І ТЕПЛООБМІНУ В ЕЛЕКТРИЧНІЙ МУФЕЛЬНІЙ ПЕЧІ                             25

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ                                                                            29

 

 

Лабораторна робота № 1

ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОГО ОБ’ЄМУ ГАЗУ МЕТОДОМ

ВИТІКАННЯ

При витіканні газу або пари через отвір за невеликої різниці тисків швидкість течії, м/с, може бути підрахована за тією же формулою, що й у випадку витікання нестисливої рідини:

,                                         (1.1)

де j – коефіцієнт швидкості;

Р₁, Р₂ – тиск газу відповідно перед отвором і за отвором, Н/м²;

u – питомий об’єм газу, м³/кг.

У випадку витікання двох різних газів через один і той же отвір за того самого перепаду тиску можна записати:

       і    .           (1.2)

З цих рівнянь маємо, що

.                                (1.3)

Припускаючи, що через отвір перерізом f проходить в обох випадках один і той же об’єм u, можна на основі рівняння нерозривності потоку скласти рівняння:

           і        .

Звідки:

,                                           (1.4)

де t ₁ і t ₂ – час витікання газів.

Порівнюючи вирази (1.3) і (1.4), прийдемо до співвідношення:

,

з якого маємо:

,                                                (1.5)

де u ₁, u ₂ – відповідно відомий і визначаємий питомі об’єми газів, м³/кг;

t ₁ – час витікання газу з питомим об’ємом u ₁, с;

t₂ – час витікання такого ж об’єму газу з питомим об’ємом u ₂, c.

Методика визначення питомого об’єму газу

Питомий об’єм газу визначають за допомогою експериментальної установки (рис. 1.1), основними частинами якої є скляна посудина 1 і вмонтована в ній трубка 2, з'єднані між собою круговою скляною перемичкою 3. У порожнину 4 засмоктується випробуваний газ через трубку 5, або витискається з цієї порожнини, витікаючи через дуже малий отвір 6.

Порожнина 7 за допомогою посудини 10 заповнюється водою до граничного рівня, обмеженого патрубком 8. При цьому створюється тиск стовпа рідини, що витискає, відповідний об’єм газу з порожнини 4 через отвір 6 від нижньої позначки рівня газу до верхньої. Час виштовхування цього об’єму фіксується секундоміром. На кінці трубки 5 маємо триходовий кран 9, який з'єднує її з джерелом газу або атмосферою.

 

 

Рис. 1.1. Схема експериментальної установки для визначення питомого об’єму газів

 

В цій роботі виконують досліди з атмосферним повітрям і газом, питомий об’єм якого треба визначити.

Спостерігаючи за підвищенням рівня води в порожнині 4, вмикають секундомір у момент, коли рівень досягне нижньої позначки 11. Регулюючи положення посудини 10, не допускають зниження рівня води в порожнині 7 нижче граничного. У момент, коли рівень води в порожнині 4 досягне верхньої позначки, вимикають секундомір. Дослід повторюють 3 рази.

За допомогою триходового крана з’єднують порожнину 4 із джерелом газу 12, повторюють перераховані операції 3 рази. Результати заносять в журнал спостережень (табл. 1.1).