14657

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

Лабораторная работа

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Лабораторная работа №1 на тему: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Научиться определять параметры влажного воздуха: с помощью психрометров Августа и Ассмана; с помощью i d диаграммы влажного воздуха; расчётными методами. 2....

Русский

2013-06-09

282.5 KB

81 чел.

Лабораторная работа №1 на тему:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

    Научиться определять параметры влажного воздуха: с помощью психрометров Августа и Ассмана; с помощью i - d диаграммы влажного воздуха; расчётными методами.

2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

  1.  Ознакомиться с методами определения параметров влажного воздуха.
  2.  Провести замеры температур воздуха с помощью психрометров Августа и Ассмана в указанных местах лаборатории.
  3.  Определить барометрическое давление Pб.
  4.  По показаниям психрометра Августа определить с помощью психрометрической таблицы относительную влажность воздуха φ.
  5.  По показаниям психрометра Августа (температуры сухого tc и мокрого tвл термометров) найти положение точки на i - d диаграмме и определить параметры этой точки (энтальпию i , относительную влажность φ, влагосодержание d, парциальное давление водяных паров в воздухе).
  6.  По показаниям психрометра Ассмана, считая, что tвл= tм, найти точку характеризующую данное состояние воздуха на i - d диаграмме, определить параметры этой точки φ, d, i, tр, Pп, Pн.
  7.  Провести расчёты параметров влажного воздуха.
  8.  Измерения, определённые по таблицам и i - d диаграмме, расчётные параметры влажного воздуха свести в таблицы.
  9.  Провести сравнительный анализ точности определения параметров влажного воздуха.
  10.  После выполнения работы представить все материалы преподавателю для просмотра и отметки о выполнении.

               3.Определение параметров влажного воздуха

3.1. Определение параметров с помощью i - d диаграммы

Наиболее прост и надёжен психрометрический способ определения относительной влажности воздуха. Он основан на адиабатическом насыщении воздуха. Рассмотрим, как будут меняться параметры воздуха, если в некоторый объём насыщенного воздуха, изолированного теплонепроницаемыми стенками, внести открытый сосуд с водой. Через некоторое время, температура воды, независимо от её начальной величины понизится и установится на определённом уровне tм (температура мокрого термометра). Она всегда будет ниже температуры воздуха (температура сухого термометра) и тем ниже, чем меньше его относительная влажность φ. Разность температур tc- tм называется психрометрической и обусловлена следующими обстоятельствами. Вследствие разности парциальных давлений пара над поверхностью воды и пара, содержащегося в воздухе, происходит испарение воды, на которое требуется затратить тепло. Температура воды устанавливается, когда тепло, передаваемое воде, уравновешивается теплом, затрачиваемым на испарение воды. Постоянно будет понижаться температура воздуха, а его относительная влажность увеличивается при неизменной температуре воды. Процесс изменения параметров воздуха завершится, когда его температура станет tм, а его относительная влажность φ= 100%, т.е. воздух станет насыщенным.

В области температур (от 0° до 100°С) без большой погрешности можно считать, что линия процесса адиабатического насыщения воздуха совпадает с линией постоянной энтальпии (i= const). Это обстоятельство позволяет легко определить температуру мокрого термометра tм по i - d диаграмме.

Температурой мокрого термометра tм называется предельная температура, которую примет воздух в процессе адиабатического насыщения до φ= 100%

Процесс взаимодействия воздуха с водой, протекающий без теплообмена с окружающей средой, называется процессом адиабатического расширения (см. рисунок 1).

Основными элементами психрометра Августа являются два термометра: «сухой» и «влажный». Ртутный резервуар «влажного» термометра заключён в оболочку из батиста, смачиваемую дистиллированной водой. Воздух, омывающий «влажный» термометр, насыщается, а температура воды в ткани устанавливается на некотором уровне tвл.

Рисунок 1 - Процесс адиабатического насыщения воздуха. (Определение температуры мокрого термометра tм показано стрелками)

Вследствие теплопритоков из окружающей среды температура несколько выше температуры мокрого термометра. Используя психрометрическую таблицу (см. таблицу 1) по разности

и температуре «влажного» термометра tвл, определяют относительную влажность воздуха φ.

Зная tс и φ , определяют положение точки А на i - d диаграмме и все остальные параметры (см. рисунок 2).

Более совершенным прибором для определения влажности воздуха является аспирационный психрометр Ассмана. Оба термометра заключены в металлические трубки, через которые проходит исследуемый воздух со скоростью 2,5 – 3 м/с. движение воздуха обеспечивает вентилятор, который вмонтирован в корпус психрометра и приводится в движение пружинным или электрическим двигателем.

Для защиты термометров от теплового облучения поверхность трубок полирована и никелирована. В остальном психрометр Ассмана устроен как психрометр Августа. Показания влажного термометра аспирационного психрометра близки к температуре мокрого термометра tвл.≈ tм Ошибка при отожествлении tвл и tм не превышает 1÷1,5%.


Таблица 1 - Психрометрическая таблица для температур от +16°С до +30°С по «влажному» термометру

Показания «влажного» термометра, °С

Разность показаний «сухого» и «влажного» термометров

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

16

100

95

90

84

80

75

72

69

64

60

57

52

50

48

44

42

39

17

100

95

90

84

81

76

73

69

65

61

58

54

52

49

46

44

40

18

100

95

90

85

81

76

74

69

66

62

59

56

53

50

47

45

42

19

100

95

91

85

82

77

74

70

66

63

60

57

54

51

48

46

43

20

100

95

91

86

82

78

75

71

67

64

61

58

55

53

49

47

44

21

100

95

91

86

83

79

75

71

68

65

62

59

56

54

51

49

46

22

100

95

91

87

83

79

76

72

69

65

63

60

57

55

51

50

47

23

100

96

91

87

83

80

76

72

69

66

63

61

58

56

52

51

48

24

100

96

92

88

84

80

77

73

70

67

64

62

59

56

53

52

49

25

100

96

92

88

84

81

77

74

70

68

65

63

59

58

54

52

50

26

100

96

92

88

85

81

78

74

71

68

65

63

60

58

55

53

51

27

100

96

92

89

85

81

78

75

72

69

66

64

61

59

56

54

51

28

100

96

92

89

85

82

79

75

72

69

67

65

62

60

57

54

52

29

100

96

92

89

85

82

79

75

73

71

67

65

62

60

57

55

53

30

100

96

93

89

86

82

79

77

73

71

68

66

63

61

58

56

55

Рисунок 2 - Определение положения точки А и недостающих

параметров по tс и φА с помощью i - d диаграммы

Рисунок 3 - Определение положения точки А и недостающих

параметров по tм и tс с помощью i - d диаграммы

Для определения влажности воздуха используют также метод точки росы.

Точкой росы называется температура tр, при которой воздух исходного влагосодержания становится насыщенным.

Рисунок 4 - Определение точки росы tр по i - d диаграмме

Для измерения точки росы понижают температуру поверхности и в момент выпадения на ней влаги регистрируют температуру поверхности. Эта температура приблизительно соответствует точке росы.

Парциальным давлением компонента Pi в газовой смеси называется давление, которое производил бы этот компонент в отсутствии других, находясь в том же объёме, в том же количестве и при той же температуре, что и в смеси.

Рисунок 5 - Определение положения точки А на i - d диаграмме по показаниям tс и tр

Рисунок 6 - Определение парциальных давлений водяных паров

на i - d диаграмме;

Ps- парциальное давление водяного пара в насыщенном воздухе;

Pп- парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе.

3.2. Расчёт параметров влажного воздуха

Используя значения парциальных давлений, определённых по диаграмме, рассчитываем относительную влажность воздуха:

,

Влагосодержание определяется по формуле

г/кг,

где Pб - барометрическое давление, измеренное с помощью анеройда, кПа.

Удельная теплоёмкость воздуха

кДж/(кг К),

где Срсв= 1,01- удельная теплоёмкость сухого воздуха, кДж/(кг К);

Срп= 1,89- удельная теплоёмкость водяного пара, кДж/(кг К).

Энтальпия рассчитывается для водяного пара

кДж/кг,

сухого воздуха

кДж/кг,

влажного воздуха

кДж/кг,

где r- теплота парообразования, кДж/кг (r=2500).

Плотность сухого воздуха

,

где Rсв =287 - удельная газовая постоянная сухого воздуха, Дж/(кг К);

 Pсв  -  давление сухой части воздуха, кПа.

Давление сухой части воздуха определяется по формуле

кПа.

Плотность водяного пара

.

Плотность влажного воздуха

 .

       Расчётные величины заносим в таблицу 3.

          3.3 Оформление результатов

Результаты замеров и вычислений сводятся в таблицы.

Таблица 1 - Параметры воздуха, определённые с помощью психрометра Августа и i - d диаграммы

Параметр/Точки

tc, °C

tвл, °C

φ, %

tм, °C

tр, °C

d, г/кг

i, кДж/кг

Pп, кПа

Ps, кПа

Pб, кПа

А

22,1

15,7

52

15,7

11,8

8,6

44

1,4

2,65

101,08

Таблица 2 - Параметры воздуха, определённые с помощью психрометра Ассмана и i - d диаграммы

Параметр/Точки

tc, °C

tм, °C

φ, %

tр, °C

d, г/кг

i, кДж/кг

Pп, кПа

Ps, кПа

Pб, кПа

А

21,9

15,5

51

11,5

8,4

43

1,38

2,6

101,08

Таблица 3 - Расчётные параметры воздуха

Параметр/Точки

φ, %

d, г/кг

iг, кДж/кг

iсв, кДж/кг

iвв, кДж/кг

ρсв, кг/м3

ρп, кг/м3

ρвв, кг/м3

Срв, кДж/кг°К

А

Б

53

8,61

2537,2

22,5

44,4

1,18

10,1

1,178

1,026

Вывод: Провели измерения с помощью психрометра Августа и психрометра Ассмана, научились работать с i - d диаграммой, определили параметры влажного воздуха, определили их сходимость.

Сравниваем точность определения относительной влажности:

- по психрометру Августа и психрометру Ассмана:

           

-сходимость значений.

-по психрометру  Ассмана и расчётные значения:

-сходимость значений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80454. Герої мультфільмів. Теперішній тривалий час 1.62 MB
  Освітня мета: навчати порівнювати явища іноземної й мови рідної; формувати уявлення про мовну будову англійської мови; поглибити знання учнів про найвідоміші мультфільми світу; формувати усвідомлення важливості оволодіння іноземною мовою і потребою користуватися нею як засобом спілкування.
80455. Learn About the World Around 73 KB
  What season is it now? What month is it now? What are the four seasons of the year? What’s your favourite season? Why? What are the spring month? What’s your favourite spring month? Why? What is the weather like in March May?
80456. Спортивні ігри. Баскетбол 178 KB
  Завдання уроку: Освітні Ознайомлення із засобами загартування; Закріплення техніки ведення мяча правою лівою рукою в високій та низькій стійках; Повторення різновидів передач мяча однією та двома руками Ознайомлення з технікою виконання подвійного кроку.
80457. Звуки (с), (с’), позначення їх буквами Сс 155 KB
  Навчити читати склади, слова з новими буквами. Розвивати уміння читати анаграми. Виховувати бережливе ставлення до природи. Обладнання. Фішки звуків; демонстраційні картки з великою і малою буквами Сс...
80458. Закріплення знань про звук (дз), буквосполучення дз 34 KB
  Мета. Закріплення вміння читати склади,слова і текст з буквосполученням «дз», вміння робити звуко-буквенний аналіз слів. Розвивати мовленнєві навички,словниковий запас, пам’ять,увагу. Виховувати бережливе ставлення до природи,любов до птахів.
80459. WE ARE AT HOME 60 KB
  It is Sunday today. Mrs. Black usually gets up at 8 o’clock and does the cooking breakfast. Kate does the washing up after breakfast. Then Mr. Black and Kate go shopping. They have a dog. Kate walks the dog every day but she never feeds it. Father does it.
80460. Смаки і захоплення 188 KB
  Смаки і захоплення. Вчити учнів розкривати позитивний образ Я; відрізняти здорові і шкідливі захоплення; показати різноманітність смаків і захоплень учнів класу; виховувати здоровий спосіб життя. Повідомлення теми і завдань уроку Кожна людина це неповторна особистість у якої свої погляди смаки і захоплення.
80461. Множення й ділення круглих чисел 200 KB
  Сучасні підходи до вивчення математики в початковій школі передбачають розвиток уваги спостережливості образного і логічного мислення формують особисті якості дитини: зібраність організованість здатність швидко та якісно приймати рішення доводити і відстоювати свою думку.
80462. Різноманітність тваринного світу. Інтегрований урок (природознавство, математика, трудове навчання) 299.5 KB
  Учити розрізняти групи тварин: хребетні безхребетні; формувати вміння визначити істотні ознаки тварин. Закріплювати знання нумерації багатоцифрових чисел: читати записувати представляти число у вигляді суми розрядних доданків; удосконалювати обчислювальні навички вміння розвязувати задачі та знаходження...