Диссертация (1025582), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Методика обработки экспериментальных данныхПриобработкерезультатовиспытанийрезультирующаявеличинаопределялась как среднеарифметическое значение из ряда последовательныхизмерений на расчетном периоде времени установившегося режима.Объёмный расход измерялся с помощью термоанемометраTesto 425 всоответствии с требованиями ГОСТ 12.3.018-79.Настройка расхода воздуха прямого потока осуществлялась с помощьюзаслонкиЗВ1,настройкарасходавоздухавспомогательногопотокаосуществлялась с помощью заслонки ЗВ2.Расход воздуха, проходящего через конденсатор, не замерялся.Расход воздуха, определяемый по средней скорости воздуха в мерномсечении рассчитывается по формуле:Vоб F0 vизм 3600 , м3/ч(32)где: F0 – площадь мерного сечения, м2;34vизм vизм – измеренная средняя скорость воздуха в мерном сечении.t 1 n 1Холодопроизводительностькосвенно-испарительноготеплообменника,определяемая по параметрам воздуха на входе и выходе из него, а также расходупродуктового потока рассчитывается по формуле:QКИТО Gпрод i1 i2 , кВт ,(33)где: Gпрод – массовый расход воздуха продуктового потока, рассчитываемыйпо формуле;112Gпрод Vпрям в1 Vвсп в 4 , кг/с(34)Vпрям, м3/ч – расход воздуха прямого потока;Vвсп, м3/ч – расход воздуха вспомогательного потока;rв1, кг/м3 – плотность воздуха на входе прямого потока в косвенноиспарительный теплообменник;rв4, кг/м3 – плотность воздуха на входе вспомогательного потока вкосвенно-испарительный теплообменник;i1,i2, кДж/кг – энтальпия воздуха на входе и выходе прямого потока изтеплообменника соответственно, рассчитывается по зависимости (5),d – влагосодержание воздуха, рассчитывается по зависимости (2).Холодопроизводительность УКВ, определяемая по параметрам воздуха навходе и выходе из установки, а также расходу продуктового потокарассчитывается по формуле:QУКВ G прод i1 i3 , кВт ,(35)где: Gпрод – массовый расход воздуха продуктового потока, рассчитываемыйпо зависимости (34);i1, i3, кДж/кг – энтальпия воздуха на входе прямого потока в КИТО и выходеиз испарителя соответственно, рассчитываются по зависимости (5).Испытания проводились дважды с повторным выведением на режим.За результат испытаний принималось среднее арифметическое результатов,полученных при первом и втором испытании:Q Q 'Q ' ' / 2, кВтМощность, потребляемая электродвигателем компрессора, рассчитываласьпо формуле:N к I к U к / 1000, кВт ,(36)где I и U – потребляемый ток и питающее напряжение.Мощность, потребляемая электродвигателем приточного вентилятора ивентилятора конденсатора, рассчитывалась по зависимости (36).113Расход воды на увлажнение во вспомогательном потоке определяется поразности расхода подаваемой на орошение и расхода воды, стекающей внакопительный бак каплеотделителя косвенно-испарительного теплообменника.Измерение расхода воды, подаваемой на орошение осуществлялось с попоказаниям манометра М2 и М3.
Предварительно была произведена тарировкаводяных форсунок (Рис 4.5).Рис. 4.5 Зависимость производительности форсунки от давления вколлектореЭффективность системы по температуре точки росы рассчитывалась позависимости (17).Холодильный коэффициент системы охлаждения определялся по формуле:х Q устN компр N вп N вк,(37)где: Nкомпр, Nвп, Nвк, кВт – потребляемые мощности электродвигателякомпрессора,соответственно.приточноговентилятораивентилятораконденсатора1144.5. Оценка погрешности измеренийЛюбая измеряемая величина после обработки результатов измерения иопределения погрешностей может быть представлена в соответствии с [37] ввиде:x = Xx = X(1 ),(38)где X – результат измерения; x - граница суммарной абсолютнойпогрешности; - граница суммарной относительной погрешности, равнаяx/X;При однократных наблюдениях, а также при небольшом числе наблюдений(как в нашем случае в соответствии с [37]), не подвергающихся статистическойобработке, в расчет вводят не исключённую систематическую погрешность,которая включает в себя инструментальную, методическую и субъективнуюсоставляющие.Инструментальная погрешность определяется через пределы допускаемыхосновных и дополнительных погрешностей средств измерений, которыеуказываются в технических характеристиках или в данных индивидуальнойградуировки.
Методическая погрешность выявляется анализом методикиизмерения или соответствующим экспериментом. Субъективная погрешностьможет быть учтена лишь условно.Принахождениисуммарнойпогрешностивсесоставляющиерассматриваются как случайные величины с равномерным распределением [38].В данном случае границы суммарной погрешности (без знака) совпадают сграницами неисключенной систематической погрешности.Прямые измерения. Если прямое измерение выполняется одним средствомизмерения,границусуммарнойотносительнойпогрешностиизмерениявычисляют по формуле 0 b ин 2 мт 2 сб 2 ,(39)115где b – коэффициент, который при доверительной вероятности 0,95 дляравномерного распределения принимают равным 1,1; ин, мт, сб – границыотносительныхпогрешностей:инструментальной,методическойисубъективной.Если паспортная инструментальная погрешность средств измерений заданав виде абсолютной погрешности x, то величина ин должна быть определена поформулеин = x/X,(40)где X – результат измерений, который равен результату наблюдений приоднократных измерениях и среднему арифметическому результатов наблюденийза вычетом наблюдений с грубым ошибками в случае нескольких наблюдений.Если паспортная инструментальная погрешность средства измерения заданав виде приведенной относительной погрешности (или класса точности), товеличину ин определяют по формулеин = пр (D/X),(41)где пр – приведенная относительная погрешность; D – нормированнаявеличина (обычно диапазон измерений).Задача определения суммарной погрешности может быть решенанепосредственно в абсолютной форме.
В этом случае граница суммарнойпогрешности будет иметь вид, аналогичный (39):22x 0 b xин xмт xсб2,(42)где xин, xмт, xсб – абсолютные погрешности: инструментальная,методическая и субъективная.В прямых измерениях, которые производятся не одним, а несколькимисредствами, соединенными последовательно в измерительную цепь границаотносительной инструментальной погрешности определяется следующимобразом: ин b ин1 2 ин2 2 инN 2 ,(43)116где ин1, ин2, инN – границы относительной инструментальной погрешностисредств измерения от 1-ого до N-го, входящих в измерительную цепь.Расчет границы суммарной погрешности производят по формуле (39) сподстановкой в нее значения ин из формулы (43). Методическая и субъективнаясоставляющие при этом остаются теми же, что и в случае измерения однимсредством измерения.Косвенныеизмеренияпредполагаютналичиерасчетнойформулы,связывающей результаты прямых измерений отдельных составляющих величинс косвенно измеряемой величиной.
При этом погрешности рассчитывают позависимостям, соответствующим виду расчетной формулы (см. [37, 39, 40, 41]).В случае сложных зависимостей, рационально использовать численныеметоды нахождения погрешности косвенного измерения [39].В этом случае для косвенно измеряемой величины YY f ( X 1 , X 2 ,..., X n ) ,(44)где X1, X2,,… Xn – аргументы, определенные независимо друг от друга,погрешность определения каждого аргумента Xi приводит к появлениюсоставляющей погрешности Yi величины Y. Если погрешности малы посравнению с соответствующими величинами, то каждая составляющая Yiможет быть найдена из соотношенияY if X iX i(45)Доверительная вероятность, соответствующая величине Yi , численноравна доверительной вероятности, с которой найдена погрешность Xi.Для относительных погрешностей вместо соотношения (45) используетсявыражение i ln f X iX i(46)Соотношения (45), (46) применимы для расчета как случайных, так исистематических погрешностей.117Такойспособопределениямаксимальнойпогрешностирезультатизмерений Y, когда Y является функцией более, чем двух величин Xi,, даетзавышенное значение Yi или i.Вероятности того, что погрешности прямых однократных измеренийвеличин X1, X2,,… Xn будут одного знака и одновременно будут иметьмаксимальное значение, практически равна нулю.Общая абсолютная (Y) или относительная () погрешности определенияфункции (косвенного измерения) могут быть найдены с помощью выраженийY Приэтомпринимается,чтоn (Y )i 1n ( )i 1(47)2i(48)2iсоставляющиепогрешностиимеютравномерный закон распределения.В проведенных экспериментах проводились прямые измерения следующихвеличин:1)температуры воздушных потоков в точках 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7;2)температуры перегрева и переохлаждения хладона;3)относительной влажности воздуха в точках 1, 2, 3, 4, 5;4)барометрического давления;5)давления всасывания и нагнетания компрессора;6)скорости воздуха прямого и вспомогательного потоков;7)диаметров воздуховодов в точках 1 и 5;8)давления воды в коллекторе и подающих магистраляхувлажнителя У1 и косвенно-испарительного теплообменника КИТО.и косвенные измерения:1)расхода воды, подаваемого на орошение в увлажнитель У1 икосвенно-испарительный теплообменник КИТО;2)расхода воды, поступающей в накопительный бак БН2118При проведении экспериментов определялись погрешности отдельныхэкспериментальных величин:Температура воздуха определялась прямыми измерениями.