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

83993. Розділові знаки в кінці речень 51.5 KB
  Мета: актуалізувати знання про речення одержані на уроках російської мови вчити правильно визначати складати й читати речення розповідні питальні спонукальні та позначати їх на письмі відповідними розділовими знаками; закріплювати орфографічні навички учнів розвивати мислення та мовлення...
83994. Прислівник. Узагальнення знань і вмінь з вивченої теми 64.5 KB
  Вчити правильно вживати у мовленні використовувати прислівники у самостійно складених текстах. Прислівники у реченні пов’язані з: А Іменниками; Б Прикметниками; В Дієсловами. У реченні прислівники виконують роль: А Головних членів; Б Другорядних членів.
83995. Форми давального і місцевого відмінків прикметників жіночого роду 45.5 KB
  Мета. Вчити дітей розрізняти в реченнях форми прикметників жіночого роду в давальному і місцевому відмінках правильно вимовляти і писати ці форми користуючись правилом; розвивати зв’язне висловлювання учнів; виховувати любов до рідної землі шанобливе ставлення до української мови.
83996. Власні і загальні іменники. Велика буква у власних іменниках 47.5 KB
  Мета: навчити дітей записувати географічні назви з великої літери; ознайомити учнів шляхом уявної подорожі з деякими країнами; розвивати навички правильного каліграфічного письма уміння складати повні відповіді на запитання; виховати бажання дізнаватись про щось нове...
83997. Закріплення і систематизація знань про граматичні ознаки дієслова 61.5 KB
  Удосконалювати вміння розпізнавати часові форми дієслова. Виробляти навички правопису особових закінчень дієслова. Що таке дієслово Як змінюється дієслово Які часи мають дієслова Як змінюються дієслова минулого часу Яким членом речення найчастіше дієслово виступає в реченні...
83998. Закріплення вивченого матеріалу про частини мови 57 KB
  Мета: Систематизувати і закріпити знання дітей про частини мови. Виховувати почуття любові до рідного краю до української мови. Тож і ми часу не гаймо Урок мови починаймо Девіз уроку: Мову рідну я вивчаю Її люблю не забуваю.
83999. Розвиток зв’язного мовлення. Твір-розповідь з елементами опису. Опис калини 105 KB
  Мета: формування в учнів навички вільного володіння рідною мовою, сприяти розширенню їх словникового запасу; розвивати зв’язне мовлення учнів, уміння порівнювати і зіставляти; розширити знання дітей про калину, як рослину-символ України;виховувати любов до рідного слова...
84000. Узагальнення вивченого про прислівник 44 KB
  Мета: вдосконалювати вміння розпізнавати прислівники в усному і писемному мовленні. Розвивати вміння використовувати прислівники у текстах визначати їх роль; розвивати здатність учнів до взаємодії мовне чуття мислення увагу пам’ять; виховувати самостійність старанність наполегливість...
84001. Колективне складання текстів різного типу про осінь 207 KB
  Учитель читає вірш: Лоскоче душу промінь золотавий Убравши пишно парки і ліси Йде краєм осінь Туман ранковий стелиться над ставом І лине сум прощальної краси. звучить тиха мелодія і на дошці розміщені ілюстрації осені в природі Скажіть хто створює цю красу Так осінь.