Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Институт сферы обслуживания и предпринимательства ДГТУ

Предмет:

Теплоиспользующие холодильные машины

Файл:

2_1_-_kopia.docx

Скачиваний:

262

Добавлен:

23.05.2015

Размер:

2.91 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 / 2116 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

3.5 Оценка точности измерений.

Прежде чем приступить к оценке погрешности определения длины трубки, хочу остановиться вот на каком вопросе. Для расчета длины капиллярной трубки необходимо знать такой параметр как массовый расход хладагента через данную трубку. Естественно, что эта величина должна равняться значению массового расхода во всем контуре. В идеальном случае данный параметр, равно как и величина разности энтальпий хладагента, вычисляется при расчете испарителя. В данном же случае, начальные условия определялись экспериментально и массовый расход рассчитывался как

Где Q - измеренная холодопроизводительность, - разность энтальпий хладагента на входе и выходе из испарителя. Разность же энтальпий рассчитывается зная перегрев хладагента. В свою очередь перегрев хладагента измеряется на поверхности трубки, отводящей хладагент из испарителя. Вот на этот нюанс и хочу обратить внимание, поскольку возникает естественный вопрос, на сколько измеренная температура отличается от реальной?

Рассмотрим участок трубки, на котором измеряется перегрев (см. рисунок 3.5.).

Рис. 3.5. Измерение перегрева хладагента.

Термопара крепится к поверхности медной трубки при помощи липкой алюминиевой фольги. Состоянию воздуха соответствуют: коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха , температура воздухаи температура крайней поверхности трубки со стороны воздуха(которая и измеряется при помощи термопары). Состоянию хладагента соответствуют: коэффициент теплоотдачи со стороны хладагента, температура хладагента(которая собственно говоря и требуется).

Будем считать, что у нас отсутствуют какие-либо термические сопротивления и поскольку толщина термопары мала, будем рассматривать участок трубки, на котором она крепится, как плоскую стенку. Запишем уравнение для нахождения коэффициента теплопередачи

Толщина стенки 0.001 (м), коэффициент теплопроводности меди

𝜆 = 389.6 (Вт/м/°С). Основываясь на практическом опыте, допустим, что коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха 40 (Bт/), а коэффициент теплоотдачи со стороны хладагента500 (Вт/). Температура воздуха известна и равна+ 27 °С, а температура крайней поверхности со стороны воздуха из-меряется термопарой, допустим= + 10 °С.

Подставив значения в формулу получим К = 37.03 (Вт//°С). Теперь составим систему уравнений

Из второго уравнения этой системы можно посчитать величину теплового потока, она составит q = 680 (Вт//). Теперь из первого уравнения можно определить величину= 8.64 °С. Сравним полученное значение с измеряемым. Разность между ними составляет 1.36 °С, что сопоставимо с точностью измерения термопары (±1.5 °С). Таким образом будем считать, что данный способ измерения перегрева не дает значительных погрешностей и примем измеряемую температуру за температуру хладагента.

Для определения относительной погрешности длины капиллярной трубки воспользуемся методом «шаг за шагом». Для каждого этапа методики расчета длины капиллярной трубки (метод пошагового интегрирования) будем определять абсолютную погрешность того или иного параметра, необходимого для расчета. Напомню, что каждый этап - есть определение участка длины капиллярной трубки, обеспечивающего заданное падение давления. Параметры, соответствующие состоянию на входе в участок длины будем обозначать индексом «1», а параметры, соответствующие состоянию на выходе из участка - индексом «2». Ниже приводится методика расчета ошибок для одного этапа, поскольку для всех этапов подход одинаков. Приступим непосредственно к самому методу.

1. Мы имеем погрешности ряда величин, которые измеряем непосредственно тем или иным прибором (оборудованием):

- относительная погрешность измерения давления кипения и конденсации (исоответственно);

- абсолютная погрешность измерения перегрева ();

- относительная погрешность измерения холодопроизводительности

2. Измеряемыми величинами являются: давления кипения и конденсации (Рк и Ро), перегрев хладагента (t), холодопроизводительность (Q).

3. Находим абсолютные погрешности измерения давлений кипения и конденсации:

4. Относительная погрешность расхода хладагента

5. Чтобы найти относительную погрешность определения разности энтальпий хладагента на входе и выходе из испарителя необходимо знать абсолютные погрешности энтальпий на входе и выходе по отдельности. Абсолютная погрешность определения энтальпии на входе равна абсолютной погрешности измерения давления конденсации(поскольку значение энтальпии берется из таблиц). Абсолютную погрешность энтальпии на выходе рассчитываем как

Абсолютная погрешности определения разности энтальпий находится

Относительную погрешность определения разности энтальпий находим как

6. Относительную погрешность энтальпии кипящей жидкости, поступающей на вход капиллярной трубки примем равной относительной погрешности измерения давления конденсации . Абсолютная погрешностьрассчитывается как