Расчетные формулы и расчеты

1. Атмосферное давление находится по формуле:

Р_атм = 100· В, Па.

2. Перепад давления воздуха в воздухомере:

ΔP = ρ ·Н·g, Па,

где ρ - плотность воды в U-образном вакуумметре, равная 1000 кг/м³; g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/сек²; Н - показание вакуумметра («горло») воздухомера, переведенное в м вод.ст.,

Таблица 1   Результаты наблюдений   № п.п Измеряемая величина Обозна-чение Едини- цы измерен измере н. Номера опытов Положение заслонки   Деления           Значения «Подача пара»   %           Положение ползунка на панели «Нагрев воздуха»   Деления           Температура сухого термометра °С   27,5         Температура мокрого термометра °С   22,6         Разрежение в «горле» воздухомера Н мм.вод. ст.           Показания барометра B мбар           Температура окружающей среды   °С

3. Плотность воздуха по состоянию в «горле» воздухомера:

, кг/м³

где R – характеристическая газовая постоянная воздуха, равная 287 Дж/кг· К.

4. Массовый расход воздуха через воздуховод

, кг/с.

5. Плотность воздуха ρ в поперечном сечении воздуховода около психрометра, где давление равно атмосферному:

6. Средняя скорость потока W в воздуховоде около психрометра определяется по уравнению:

где F - площадь проходного сечения для потока воздуха, равная 0,0177, м

7. Определение параметров влажного воздуха по I-d диаграмме (рис.3). Для нахождения относительной влажности на диаграмме следует найти точку пересечения изотерм t_с и t_м . Затем путем интерполяции между линиями φ = const определяется относительная влажность в %. Кроме того, по I-d диаграмме влажного воздуха в соответствии с найденным положением точки пересечения изотерм t_с и t_м , определяются: влагосодержание, энтальпия, температура точки росы и парциальное давление водяного пара во влажном воздухе. Результаты, найденные по I-d диаграмме влажного воздуха, должны быть сведены в табл. 2.

8. Для уменьшения погрешности показаний мокрого термометра необходимо внести поправку на скорость потока воздуха путем расчета истинного значения температуры мокрого термометра t'_м по формуле:

t'_м = t_м - ∆∙(t_с - t_м)/100,

где t_м - показание мокрого термометра в психрометре, °С; ∆ - ошибка в процентах от измеренной психрометрической разности (t_с– t_м), определяемая по графику рис. 2 в зависимости от скорости потока воздуха; t_с - температура по сухому термометру, °С.

Используя рассчитанное истинное значение температуры мокрого термометра t'_м, определить уточненные значения параметров влажного воздуха. Результаты занести в правую часть табл. 2.

9. Считая известной относительную влажность атмосферного воздуха φ_окр≈60%, определить влагосодержание d_окр поступающего в установку воздуха, а затем и изменение влагосодержания воздуха (d - d_окр) вследствие его увлажнения в установке.

Результаты занести в табл. 2. Определить положение начального и конечного состояний воздуха в диаграмме I-d и построить линии процессов, соединив прямой эти два состояния для каждого опыта.

Рис. 2. График для определения величины поправки к показаниям

мокрого термометра в зависимости от скорости воздуха

Таблица 2

Параметры влажного воздуха

6. Контрольные вопросы

1. Сформулируйте цель лабораторной работы и поясните, как достигается поставленная цель?

2. Назовите основные узлы экспериментальной установки и укажите их назначение.

3. Как Вы понимаете такие состояния, как насыщенный и ненасыщенный влажный воздух?

4. Что обозначает термин «пересыщенный» влажный воздух?

5. Как формулируется и записывается закон парциальных давлений для влажного воздуха?

6. Что называется абсолютной, относительной влажностью и влагосодержанием влажного воздуха?

7. Как выражается и из чего складывается энтальпия влажного воздуха?

8. Почему с увеличением температуры влажного воздуха его относительная влажность уменьшается?

9. Чем Вы можете объяснить влияние скорости воздуха на отклонение показания смоченного термометра от истинного значения температуры мокрого термометра?

10. Как устроена диаграмма I-d влажного воздуха и, каким образом определяются параметры влажного воздуха с помощью диаграммы по показаниям сухого и мокрого термометров?

11. Покажите на диаграмме и поясните процессы «сухого» нагрева и охлаждения влажного воздуха.

12. Покажите на диаграмме и поясните процесс адиабатного насыщения влажного воздуха.

13. Дайте определение понятию точки росы. Как определяется температура точки росы на диаграмме?

14. Какова связь между относительной влажностью воздуха и его влагосодержанием?

15. Дайте вывод аналитической формулы для расчета абсолютной влажности воздуха.

16. Дайте вывод аналитической формулы для расчета влагосодержания воздуха.

17. Дайте вывод аналитической формулы для расчета энтальпии воздуха.

Рис. 3. I-d диаграмма влажного воздуха

Работа № 3