2020-07-12
56
Внешний вид установки показан на рисунке 8.2. Лабораторная работа выполняется на модели двигателя Стирлинга, в которой: маховик 1, место нагревателя (спиртовая горелка) 2, закреплены на основании модели 3. Генератор 4 передает переменный сигнал на экран 5 осциллографа 6. В процессе нагревания газа в цилиндре 7 приходит в движение поршень 8, который через силовой цилиндр 10 перемычку 9 и привод 11 сообщает вращательное движение маховику 1.
Рисунок 8.2 – Конструкция экспериментальной установки
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. На электронных весах взвесить спиртовую горелку до эксперимента.
2. Зажечь спиртовую горелку и 30-40 сек прогреть воздух в цилиндре.
3. Рукой придать вращательный момент маховику. Добиться запуска двигателя и одновременно включить секундомер.
4. Получить на экране осциллографа стабильную осциллограмму сигнала.
5. По осциллограмме определить период колебаний Т.
6. Лазерным пирометром измерьте температуру окружающего воздуха Т 2 и в цилиндре двигателя Т 1.
|
|
|
7. Затушить горелку, и зафиксировать это время t0 и время до полной остановки двигателя t.
8. Повторить процесс взвешивания и определить dm разность масс до и после эксперимента.
9. Данные занести в таблицу 8.1.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Рассчитать частоту 
.
2. Рассчитайте скорость сгорания топлива 
.
3. Определите термический КПД цикла ηt по формуле 8.4.
4. Определите механический КПД цикла ηm по формуле 8.8, недастающиие данные указаны в таблицу 8.1.
Таблица 8.1
| Т, (с) | ν,(с-1) | Т 1,К | Т 2, К | dm,(кг) | dt0,(с) | dm/dt0, (кг/с) | T,(с) | J, кг·м2 | q, Дж/кг | ηt | ηm |
| 11,33·10-6 | 2,3·106 |
5. Сравнить полученные результаты. Сделать вывод.
5 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Сформулируйте первое начало термодинамики.
2. Сформулируйте второе начало термодинамики.
3. Что такое тепловая машина, почему для нее необходимы два тепловых резервуара?
4. Что такое цикл Карно, теоремы Карно: их доказательство.
5. Что такое цикл Стирлинга: расчет к.п.д.
6. Что такое цикл Стирлинга с идеальным регенератором: расчет к.п.д.
