Описание лабораторной установки
Внешний вид экспериментальной установки для проведения исследований термодинамических характеристик процесса истечения газа из сужающегося сопла методом имитационного моделирования показан на рисунке 2.
Перед началом работы установка подключается к пульту управления (ПУ), который в свою очередь соединен посредством согласующего устройства с персональным компьютером. Все регулировочные вентили ПУ должны быть полностью закрыты (переведены в крайнее против часовой стрелки положение), и все тумблеры питания должны быть выключены. Все дальнейшие действия производятся в соответствии с порядком проведения опытов.
На рисунке 3 представлено условное графическое изображение установки с областью отображения измеренных значений. Все параметры измерений, их названия, местоположение датчиков и единицы измерения очевидны из рисунка.
Порядок проведения опытов.
После включения установки в сеть, и запуска рабочей программы на мониторе компьютера высвечивается тема лабораторной работы и Вы вступаете в диалог с ЭВМ, где заложены три возможных варианта эксперимента: на воздухе, СО2 и Не.
После выбора одного из вариантов на экране высвечивается схема экспериментальной установки с отображением (на рабочих режимах) движения газа в рабочем участке, положения регулировочного вентиля и индикацией показаний измерительных приборов (DH,DR2,DR3).
До начала эксперимента течение газа отсутствует. Регулировочный вентиль полностью закрыт, и все приборы показывают «нули» (DН = 0; DР2= 0; DР3= 0). После включения тумблеров питания измерительных приборов на ПУ приступают к проведению опыта. После включения тумблера расхода (загорается красный индикатор «вкл») включается вакуумный насос. При этом создается вакуум за вентилем, что отображается и на экране монитора. Затем постепенным открытием вентиля расхода с помощью рукоятки ПУ устанавливаем минимальное разрежение (DР3 = 0,1 атм = 9806,6 Па – 1-й режим). При этом начинается течение газа, на экране монитора и на индикаторе пульта управления высвечиваются численные значения величин DР2, DР3 и DН, которые заносятся в протокол эксперимента (таблица 1).
Последующие режимы снимаются при любых значениях D Р3 = от 9806, до 88250 Па. Всего выполняем 3-5 опытов. Результаты измерений DР2, DР3 и DН заносим в протокол испытаний.
По окончании опытов все регулирующие органы переводят в исходное положение.
Перед началом проведения эксперимента необходимо записать показания барометра и термометра
Таблица
1 – Протокол эксперимента и результаты
обработки данных
Атмосферное давление Р1 = Рбар = 98242,1 Па; температура t = 21 0С
№ Ре- жи- ма |
Газ |
Измерения |
Расчет |
|||||||||||
DR3, Па |
DR2, Па |
DH, Па |
Р3, МПа |
Р2, МПа |
b |
Gg 103, кг/с
|
GT, 103, кг/с
|
mc, |
Tc, К |
wg, м/с |
wT, м/с |
P2/Р1 |
||
1 |
СО2 |
19613,3 |
19613,3 |
117,9 |
78628,8 |
78628,8 |
0,199 |
381,95 |
1665,35 |
0,22 |
27,73 |
17,27 |
250 |
1,24 |
2 |
СО2 |
29420,0 |
29420,0 |
151,7 |
68822,1 |
68822,1 |
0,299 |
433,26 |
1665,35 |
0,26 |
20,57 |
17,50 |
250 |
1,42 |
3 |
СО2 |
78453,2 |
45110,6 |
171,8 |
19788,9 |
53131,5 |
0,798 |
461,07 |
386,23 |
1,19 |
17,56 |
17,56 |
169,98 |
1,84 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По окончании опытов все регулирующие органы переводят в исходное положение.