1) Приступая к вычислениям, необходимо рассчитать истинное значение температуры «мокрого» термометра tм по формуле, °С:
, (37)
где – ошибка в процентах от измеренной психометрической разности , определяемая по графику, приведенному на рис. 4, в зависимости от скорости потока воздуха.
2) Атмосферное давление вычисляется с учетом температурного расширения столбика ртути барометра по формуле (7).
3) Перепад давления воздуха в воздухомере рассчитывается по уравнению (8).
4) Плотность воздуха по состоянию в «горле» воздухомера вычисляется по выражению (9).
5) Расход воздуха рассчитывается по формуле (10).
6) Плотность воздуха в рассматриваемом сечении при атмосферном давлении вычисляется по формуле, кг/м3:
. (38)
7) Cредняя скорость потока определяется по уравнению, м/с:
, (39)
где F = 0,0177 м2 – площадь проходного сечения для потока воздуха.
8) Относительная влажность рассчитывается, %,
а) по психрометрической формуле:
, (40)
где рм = f(tм), рн.п = f(tс) определяются по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара или по рекуррентной формуле полинома, Па:
|
|
; (41)
А – поправочный коэффициент, учитывающий влияние скорости воздуха,
; (42)
б) по Н,d-диаграмме влажного воздуха (см. рис. 2).
Рис. 4. График для определения величины ошибки
показания «мокрого» термометра
Для определения относительной влажности на Н,d-диаграмме следует найти точку пересечения изотерм tc и . Затем путем интерполяции между линиями j = const определяется относительная влажность и в соответствии с точкой пересечения изотерм tc и – влагосодержание, энтальпия, температура точки росы и парциальное давление водяного пара во влажном воздухе.
9) Абсолютная влажность воздуха рассчитывается по уравнению состояния:
, (43)
где Rв.п = 462 Дж/(кг×К)– газовая постоянная водяного пара;
рн.п – давление насыщения водяного пара при температуре «сухого» термометра, Па.
10) Парциальное давление пара во влажном воздухе вычисляется по формуле, Па:
. (44)
Результаты расчетов по формулам и значения величин, определенные по Н,d-диаграмме влажного воздуха, сводятся в табл. 4.
Таблица 4
Результаты расчетов
Расчетная величина | Обозна- чение | Едини- ца изме- рения | Значение величины в опыте | |||||
расчетное | по Н,d-диа-грамме | |||||||
Истинное значение «мокрого» термометра | °С | |||||||
Относительная влажность | j | % | ||||||
Влагосодержание | d | г/кг | ||||||
Абсолютная влажность | кг/м3 | – | – | – | ||||
Энтальпия | Н | кДж/кг | ||||||
Парциальное давление пара | рв.п | Па | ||||||
Парциальное давление насыщения | рн.п | Па | ||||||
Температура точки росы | tтр | °С | – | – | – |
Контрольные вопросы
|
|
1. Как формулируется и записывается закон парциального давления газов для влажного воздуха?
2. Почему с увеличением температуры влажного воздуха его относительная влажность уменьшается?
3. Выведите аналитическую формулу для расчета влагосодержания воздуха.
Лабораторная работа 3
ПРОЦЕСС ИСТЕЧЕНИЯ ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ СУЖИВАЮЩЕЕСЯ СОПЛО
Цель работы: исследовать зависимость массового расхода воздуха через суживающееся сопло от отношения давления за соплом к давлению перед соплом.