Описание экспериментальной установки
Установка (рис.4) представляет собой лабораторный сушильный агрегат, в котором сушильным агентом является воздух, а материалом, подвергаемым сушке, служит ткань, смоченная водой. Холодный (комнатный) воздух поступает в нагреватель А, где он нагревается при постоянном давлении и влагосодержании. Затем нагретый воздух высушивает мокрую ткань, помещенную в сушильную камеру Б, а отработанный влажный воздух сбрасывается в атмосферу.
Состояние и параметры воздуха в разных точках установки контролируют термопарами, часть из которых – «мокрые» (спаи обмотаны влажной тканью).
Термопары 1, 2 измеряют температуры tC и tМ исходного комнатного воздуха, термопара 3 – температуру tC нагретого воздуха, термопары 5, 6 - температуры tС и tМ увлажненного воздуха после сушильной камеры. С помощью переключателя. В термопары соединяются с цифровым милливольтметром Д, измеряющим термоЭДС любой из них (положение переключателя соответствует номеру термопары на схеме).
Порядок проведения эксперимента
1. Включить установку и вольтметр (выполняют лаборант или преподаватель).
2. Проверить наличие льда в термостате холодных спаев (при отсутствии льда в обработке результатов надо вводить поправку на температуру холодных спаев, см. указания к работе «Измерение температуры»).
3. С интервалом в 2 мин измерить термоЭДС термопар 1, 2, 3, 5, 6 (термопара 4 не используется) и занести в таблицу 1. С наступлением стационарного режима закончить измерения. Стационарный режим определяется по прекращению изменения значений термоЭДС во времени (в 3-х последовательных сериях измерений допускается отклонение от средней величины на 3%).
4. Выключить установку и милливольтметр.
Таблица 1
Результаты эксперимента
№ пп |
Время, мин |
е1 |
е2 |
е3 |
е5 |
е6 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
2 |
2... |
|
|
|
|
|
Всего 10-15 серий измерений.
Обработка результатов эксперимента
1. Определить соответствующие величинам термоЭДС значения температур.
2. По значениям tС и tМ (показания термопар 1 и 2) определить для исходного (комнатного) воздуха параметры:
d, dmax, I, tP, φ, рП, рП mах, ρП
dmax и ρП определяются по формулам.
3. Считая, что процесс нагрева идет при условии d=const, определить для нагретого воздуха те же параметры. Температура нагретого воздуха определяется термопарой 3.
4. По значениям tС и tМ (термопары 5 и 6) определить те же параметры для отработанного увлажненного воздуха.
5. Для каждого состояния с помощью таблиц «Термодинамические свойства воды в состоянии насыщения» определить по значению tС величину рНАС сравнить с величиной рП mах.
6. Результаты обработки занести в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты обработки экспериментальных данных
Параметры влажного воздуха |
Единицы измерения |
Исходный воздух |
Нагретый воздух |
Увлажненный воздух |
tC |
°С |
|
|
|
tМ |
°С |
|
- |
|
d |
г/кг |
|
|
|
Н |
кДж/кг |
|
|
|
tP |
°С |
|
|
|
φ |
% |
|
|
|
рП |
кПа |
|
|
|
рП max |
кПа |
|
|
|
dmax |
г/кг |
|
|
|
ρП |
кг/м3 |
|
|
|
рнас |
кПа |
|
|
|