805

Здесь: V - объемный расход воздуха по каналу, м3/с; dэкв – эквивалентный диаметр канала, м;

– кинематическая вязкость воздуха при температуре в 5-м сечении, м2/с;

– коэффициент теплопроводности воздуха в 5-м сечении, Вт/м ∙ К.

Т а б л и ц а 2.4

Влияние длины канала на коэффициент теплоотдачи

51

На основании экспериментов получить критериальное уравнение для определения коэффициента теплоотдачи в диапазоне опытных чисел Рейнольдса. Для этого результаты опытов необходимо обработать графоаналитическим методом. Поясним его сущность.

Пусть искомое уравнение имеет вид Nu = K . Линеаризуем его:

K = .

Содержание отчета

Отчет оформляется согласно требованиям п. 2.1.2 настоящего пособия. Кроме оформленного заголовка отчет должен содержать:

1.Схему и состав лабораторной установки.

2.Исходные данные.

3.Результаты измерений и вычислений в таблицах.

4. График зависимости от длины канала;

5.Полученное критериальное уравнение;

6.Выводы.

Выводы по данной работе должны содержать объяснение зависимости = f (l) и суждения о сходимости полученного критериального уравнения с известным уравнением Михеева.

52

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.Поясните, что понимается под теплоотдачей.

2.Запишите и проанализируйте основной закон теплоотдачи.

3.Раскройте физическую сущность коэффициента теплоотдачи и поясните факторы, влияющие на него.

4.Изложите сущность теории теплового подобия.

5.Что понимается под критериальным уравнением?

6.Напишите выражения и объясните сущность критериев теплового подобия.

7.Какие критерии относят к определяемым, а какие – к определяющим?

8.Поясните, как вычисляется коэффициент теплоотдачи при вынужденной конвекции в прямых гладких каналах.

9.Поясните, как изменяется коэффициент теплоотдачи на начальном участке канала.

10.Как влияет кривизна канала на коэффициент теплоотдачи?

11.Для чего вводятся понятия "определяющий размер", "определяющая температура"?

12.Как вычисляется эквивалентный диаметр для каналов?

53

Лабораторная работа № 6 Определение характеристик влажного воздуха

Тема: «Термодинамические свойства рабочих тел».

Цель работы:

-опытным путем определить характеристики влажного воздуха;

-получить навыки работы с id – диаграммой влажного воздуха.

Содержание работы

Объектом исследования является воздух в производственном помещении, предметом – основные характеристики влажного воздуха.

Впроцессе выполнения работы необходимо:

-познакомиться с принципом действия и устройством приборов для замера параметров воздуха;

-провести измерения температуры «сухим» и «мокрым» термометрами в указанном преподавателем помещении;

-используя id – диаграмму, определить характеристики влажного воздуха.

-оценить погрешность найденных величин по id – диаграмме и психрометрической таблице.

-показать на idдиаграмме процессы приведения состояния в комфортные условия, рассчитать потребное количество тепла и влаги.

Оборудование и справочные материалы лабораторной работы

Аспирационный психрометр

Для определения характеристик влажного воздуха в стационарных и походных условиях используются аспирационные психрометры. Промышленностью выпускаются аспирационные психрометры с механическим приводом вентилятора и с электродвигателем. Пределы шкалы термометров от - 31 до +51 0С. Цена деления термометра 0,20С. Диапазон измерения относительной влажности от 10%

до 100%.

Аспирационные психрометры (рис.2.9.) состоят из двух одинаковых ртутных термометров 5 и 8, закрепленных в специальной оправе 4 и аспирационной головки 7, содержащей заводной механизм 6. Резервуары термометров помещены в трубки защиты 1 и 2 с воздушным зазором меж ними, чтобы предохранить чувствительные части термометров от нагревания тепловой радиацией.

54

Барометр-анероид

Барометр-анероид (рис.2.10) предназначен для измерения атмосферного давления. Чувствительным элементом в барометре является металлическая коробка с волнистыми поверхностями. В коробке создано разряжение. При изменении атмосферного давления короб деформируется и через передаточный механизм перемещает стрелку указателя атмосферного давления. Шкала барометра проградуирована на давление в мм рт.

ст. и гПа.

Рис. 2.10

55

Таблица 2.5 представляет величину относительной влажности при различных показаниях «сухого» и «мокрого» термометров.

Т а б л и ц а .2.5.

Психрометрическая таблица (относительная влажность в %)

Проведение опыта

Подвесить психрометр в указанном помещении. Смочить водой батист на резервуаре правого термометра. Запустить вентилятор. Через четыре минуты снять показания термометров («сухого» и «мокрого»).

Обработка результатов опыта

Исходными данными являются температуры «сухого» и «мокрого» термометров и барометрическое давление.

По id – диаграмме (рис. 2.11) определить следующие характе-

ристики влажного воздуха: энтальпию; влагосодержание; относительную влажность; температуру точки росы; давление водяного пара во влажном воздухе. Полученные значения записать в отчет.

Определить относительную влажность по психрометрической таблице, сравнить ее с величиной , найденной по іd – диаграмме. Подсчитать, сколько тепла необходимо подвести и сколько воды нужно испарить или поглотить для достижения в исследуемом помещении комфортных условий (t = 22 0C и φ= 60%)

56

Отчет оформляется согласно требованиям п. 2.1.2 настоящего пособия. Кроме оформленного заголовка отчет должен содержать:

1.Перечень использованных приборов.

2.Исходные данные.

3.Диаграмму влажного воздуха в i d координатах.

4.Результаты измерений и вычисления.

5.Выводы.

Ввыводах указать, какую обработку воздуха необходимо провести для достижения комфортных условий.

Контрольные вопросы по теме лабораторной работы

1.Какое состояние пара считается насыщенным?

2.Что понимается под степенью сухости пара?

3.Что такое перегретый пар?

4.Какой воздух называют влажным?

5.Что понимается под относительной влажностью?

6.Дать определение температуре точки росы.

7.Что понимается под влагосодержанием?

8.Выразить величину влагосодержания через относительную влажность.

9.Объяснить принцип построения i d – диаграммы.

10. Показать, как определяются параметры влажного воздуха по i d - диаграмме.

58

Лабораторная работа № 7 Определение показателей поршневого компрессора

Тема: «Компрессоры и холодильные установки»

Цель работы:

-изучить устройство и принцип действия компрессорной установки СБ 4/Ф-500.W115/16;

-по конструкционным и экспериментальным данным вычислить отдельные показатели компрессора.

Содержание работы

Объектом исследования является промышленный поршневой компрессор типа СБ 4/Ф-500.W115/16, предметом - показатели компрессора.

При выполнении работы необходимо:

-изучить устройство и принцип действия компрессора;

-выписать имеющиеся в руководстве показатели компрессора;

-запустить компрессор и измерить давление в ресивере;

-вычислить недостающие показатели компрессора и параметры газа в характерных точках цикла;

-изобразить процессы сжатия и процесс охлаждения между ступе-

нями в рv и Ts – координатах; - сделать выводы по работе.

Устройство и работа компрессорной установки

Схема компрессорной установки представлена на рис.2.12.

Рис. 2.12

59

Здесь: 1,8 – заборники воздуха; 2,7 – фильтры; 3,6 –два цилиндра первой ступени компрессора; 4,5 – теплообменники; 9 – вторая ступень компрессора; 10 –предохранительный клапан; 11 – ресивер; 12 – вентиль слива отстоя; 13 –шаровой кран; 14 – манометр; 15 – разгрузочный клапан.

Компрессорная установка СБ 4/Ф-500.W115/16 выпускается в г. Рогачеве республики Беларусь. Ее маркировка расшифровывается следующим образом: СБ 4 – серии; Ф – компрессор на амортизаторах; 500 – объем ресивера в литрах; W –форма расположения цилиндров; 115/16, где в числителе - угол между осями цилиндров первой ступени, в знаменателе – абсолютное давление на выходе из компрессора.

Компрессорная установка состоит из двухступенчатого трехцилиндрового поршневого компрессора, электропривода и ресивера. На картере компрессора в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала и под углом 57,50 друг к другу, размещены три оребренных цилиндра. Два цилиндра большего диаметра принадлежит первой ступени; цилиндр меньшего диаметра является второй ступенью компрессора. Внутри картера расположены кривошипношатунный механизм и масляный насос. В картер заливается компрессорное масло марки ESSO Kompressoroel 30 (VCL 100). В магистрали высокого давления между первой и второй ступенями размещен теплообменник в виде оребренных труб. Обдув теплообменника осуществляется вентилятором с приводом от вала компрессора клиноременной передачей. За счет процесса теплопередачи температура сжатого газа существенно снижается перед входом во вторую ступень. После второй ступени сжатый воздух подается в ресивер. С целью недопущения превышения эксплуатационного давления в ресивере, на нем установлен предохранительный клапан, который настроен на 17,4 ати.

На первой и второй ступенях установлен клапанный механизм пластинчатого типа. Воздух в первую ступень засасывается через сухой бумажный фильтр. При перемещении поршня первой ступени из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю (НМТ), пружинные пластины всасывающей части головки деформируются, образуется щель. Через эту щель воздух с параметрами окружающей среды поступает в цилиндр. При обратном движении поршня пластины всасывающей части головки сразу же перекрывают щели. Объем воздуха в цилиндре уменьшается, а давление и температура увеличивают-

60