Лаба. Лабораторная работа№3.ВаринЭ.Р (1). 1. Получить навыки экспериментального определения параметров состояния рабочего тела водяного пара
 Скачать 1.25 Mb.
|
|
1. Цели работы: 1. Получить навыки экспериментального определения параметров состояния рабочего тела – водяного пара. 2. Освоить методику обработки экспериментальных данных и расчета погрешности измерений. 2. Задание 1. Получить экспериментальную зависимость рs = f(ts) и сравнить с данными термодинамических таблиц воды и водяного пара. 2. Рассчитать теплоту парообразования в трех точках экспериментальной кривой рs = f (ts), сопоставить с табличными значениями, вычислить относительную погрешность. 3. Порядок проведения опытов 1. Включить электронагреватель. 2. По мере подъема давления через каждые 10…20 кПа (0,1…0,2 кгс/см2) производить запись показаний манометра и термометра. Подъем давления вести до Pизб = 360 кПа (3,6 кгс/см2), после чего отключить электронагреватель. 3. Измерить и записать барометрическое давление, В = 100,4 кПа. 4. По указанию преподавателя по мере охлаждения установки при тех же давлениях снова записать показания термометра. Данные занести в журнал наблюдений (табл. 1).
* 1 кгс/см2 = 98066,5 Па; 1 мм рт. ст. = 133,322 Па 4. Экспериментальная установка  Рис. 5. Схема экспериментальной установки: 1 – стальной сосуд; 2 – гильза для термометра; 3 – манометра; 4 – электрический нагреватель; 5 – слой изоляции Экспериментальная установка состоит из стального сосуда 1, заполненного на 2/3 водой. Сбоку в сосуд впаяна гильза 2, в которую помещается термометр или горячий спай термопары. Паровое пространство сосуда соединено с манометром 3. Нагрев производится с помощью нагревателя 4, намотанного на поверхность сосуда. Поверх нагревателя наложен слой изоляции 5 (рис. 5). 6. Обработка опытных данных  Рис. 1. Построение на кривой упругости водяного пара Таблица 2 Таблица расчетов ΔР=0,05 кгс/см2 ;ΔВ/В=0,05; Δt=1°С
Таблица 3 Насыщенный водяной пар (по давлениям)
 Вывод: получили навыки экспериментального определения параметров состояния рабочего тела – водяного пара. Освоили методику обработки экспериментальных данных и расчета погрешности измерений. Построили графики: кривая упругости водяного пара и зависимость изменения теплоты парообразования (по расчету и по таблице) от температуры. Контрольные вопросы: 1) Какой газ называется реальным? В качестве рабочего тела в тепловых установках используется водяной пар, представляющий собой реальный газ. 2) Изобразите рυ- диаграмму для водяного пара.  Зависимость коэффициента сжимаемости для некоторых газов от давления при t = 0 оС 3) Виды водяного пара. - сухой насыщенный пар; - влажный насыщенный пар; - перегретый пар. 4) Каким процессом получают водяной пар в промышленности? Для технических нужд водяной пар получают в паровых котлах, где специально поддерживается постоянное давление. 5) Что называется степенью сухости водяного насыщенного пара и в каких пределах меняется эта величина? Отношение массы сухого насыщенного пара к массе влажного насыщенного пара называется степенью сухости влажного пара. 6) Изобразите Ts - диаграмму для водяного пара.  7) Изобразите процессы парообразования и конденсации в рυ- и Ts -диаграммах.  8) Что представляет собой площадь под кривой процесса парообразования в T – S диаграмме? Площадь под кривой процесса равна количеству тепла, затраченному на подогрев воды от t=0OC до температуры кипения. 9) Что называется теплотой парообразования? Количество теплоты, затрачиваемое на парообразование в процессе, называется теплотой парообразования, или теплотой фазового превращения. 10) Покажите области различных агрегатных состояний в рυ- и Ts -диаграммах  Область I – газообразное состояние; Область II – равновесное состояние воды и насыщенного водяного пара; Область III – жидкое состояние; Область IV – равновесное состояние твердой и жидкой фаз; Область V – твердое состояние. 11) Назовите параметры водяного пара в критической точке Оно характеризуется тем, что при нем пар и вода имеют одинаковые удельные объемы и не отличаются по свойствам друг от друга. 12) Каково состояние пара в сверхкритической области? Образует единую жидкость без границы раздела между газом и жидкостью 13) Что называется кривой упругости водяного пара? Кривой упругости водяного пара — это парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе. Упругость водяного пара зависит от количества водяного пара в единице объёма и является одной из характеристик влажности воздуха. 14) Чем отличается абсолютное давление от избыточного (манометрического) и какая между ними связь? Абсолютное давление — это то давление, для указания которого используется, в качестве точки отсчета, абсолютный вакуум. Предполагается, что не может существовать давления, меньшего, чем абсолютный вакуум - следовательно, относительно него любое давление может быть обозначено положительным числом. Избыточным называют давление, создаваемое искусственно в сосудах, паровых или водогрейных котлах, трубопроводах и отсчитываемое от имеющегося уже давления атмосферного. Избыточное давление указывает на сколько давление внутри сосуда больше атмосферного. Pизб измеряется манометрами и получило название манометрического. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||