- •Сд. 02 Источники и системы теплоснабжения предприятий
- •Сд(м).Ф.2 Источники и системы теплоснабжения предприятий
- •Методические указания
- •К выполнению лабораторных работ
- •Оглавление
- •Введение
- •Основные правила техники безопасности при работе в лаборатории «теплотехники»
- •Лабораторная работа № 1 определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении
- •Задание
- •Оценка погрешности измерений
- •Описание экспериментальной установки по определению массовой теплоемкости воздуха при постоянном давлении
- •Назначение.
- •Порядок проведения эксперимента
- •Измеренные и расчетные величины
- •Данные установки и таблица результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Основы теории
- •Задание
- •Оценка погрешности измерений
- •Описание экспериментальной установки
- •4.1. Назначение
- •Расчетные формулы
- •Порядок проведения эксперимента
- •Данные установки и таблица результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №3 определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом цилиндрического слоя
- •Задание
- •Основы теории Теплопроводность – способ передачи теплоты посредством соприкосновения частиц (тел) с различной температурой.
- •Порядок проведения эксперимента.
- •Проведение измерений:
- •Данные установки
- •Лабораторная работа № 4 исследование процессов во влажном воздухе
- •Задание
- •Основы теории
- •Назначение экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Данные установки и расчётные величины
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Лабораторная работа № 5 определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубе
- •Основы теории
- •Задание
- •Измеряемые величины:
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Приложение а
Основы теории
Атмосферный воздух является смесью сухого воздуха и водяных паров, поэтому называется влажным воздухом. В технике влажный воздух получил широкое применение. В некоторых технических устройствах и системах он является основным рабочим телом, как, например, в системах вентиляции, в кондиционерах в воздушных холодильных установках, воздухоохладителях, в сушильных устройствах, где с помощью воздуха производится сушка материалов (например, зерна, плодоовощной продукции, древесины, фруктов и т.д.). В других технических устройствах атмосферный воздух может являться важной составной частью рабочих тел, например, продуктов сгорания в двигателях внутреннего сгорания и газовых турбинах, в топочных устройствах котельных агрегатов и прочее. Поэтому необходимо знать свойства влажного воздуха и процессы во влажном воздухе.
Влажный воздух обычно рассматривается как смесь идеальных газов и для него используется закон Дальтона:
рв.в. = рс.в + рп, (1)
где рв.в. – давление влажного воздуха, Па;
рс.в – парциальное давление сухого воздуха, Па;
рп – парциальное давление пара, Па.
При исследовании процессов, происходящих во влажном воздухе, используется ряд его теплотехнических характеристик.
Абсолютной влажностью воздуха С называется масса (кг) водяного пара в 1м3 влажного воздуха. Она тождественна равна плотности пара (кг/м3) при его парциальном давлении и температуре влажного воздуха.
Относительной влажностью воздуха φ называется отношение абсолютной влажности воздуха к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при тех же общем давлении и температуре.
φ , (2)
Влагосодержанием d (кДж/(кг сух. в-ха)) воздуха называется отношение массы (кг) пара во влажном воздухе к массе (кг) сухого воздуха, содержащегося во влажном воздухе:
(кДж/(кг сух. в-ха)), (3)
Энтальпию влажного воздуха Н рассчитывают обычно по отношению к 1 кг сухого воздуха (кДж/(кг сух. в-ха)), поэтому она равна сумме энтальпий 1 кг сухого воздуха и d кг водяного пара:
Нв.в = hс.в + dhп (кДж/(кг сух. в-ха)), (4)
Рисунок 1 H,d – диаграмма влажного воздуха.
Для решения практических задач, например при сушке материалов, широкое распространение получила Н,d - диаграмма влажного воздуха.
В этой диаграмме по оси абсцисс отложена величина влагосодержания воздуха d, а по оси ординат – энтальпия влажного воздуха Н. Угол между осями координат взят 1350. Истинную ось абсцисс не показывают, а показывают горизонтальную линию, выходящую из начала координат, на которую спроецированы значения d, отложенные на оси абсцисс.
На диаграмме нанесены линии:
линии постоянных влагосодержаний d = const, идущие параллельно оси ординат, т.е. вертикально;
линии постоянной относительной влажности воздуха φ = const;
линии постоянных температур (изотермы) t = const;
линии мокрого термометра (пунктирные линии);
линии постоянных энтальпий Н = const, идущие параллельно оси абсцисс, т.е. под углом 1350 к оси ординат;
линия, выражающая зависимость парциального давления пара от влагосодержания воздуха рп = f(d).