Диссертация (1172861), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Описание проведенных экспериментовПри проведении экспериментальных исследований по определениюзакона изменения неустановившейся удельной массовой скорости выгораниятвердого материала была разработана и выполнена физически модельпомещения, условная схема которой с размерными линиями и обозначениями,показана на рисунке 6.6. Все размеры указаны в метрах. Модель выполнена из180стекломагниевалистатолщиной0,01м.Моделированиесистемыпротиводымной вытяжной вентиляции проводилось с помощью радиальноговентилятора мощностью 216 Вт, который подсоединялся к боковой стенемодели с помощью гофрированной трубы, имеющей диаметр 0,1 м.Регулировка скорости потока газовой среды осуществлялась с помощьювысокоточного частотного преобразователя фирмы Lenze, подключенногочерез электросеть непосредственно к вентилятору.Экспериментальныеисследования выполнены в центре коллективного пользования Воронежскогогосударственного архитектурно-строительного университета.1 – физическая модель; 2 –отверстие системы противодымной вытяжной вентиляции;3 – открытый проем для поджигания горючего материала и обеспечения негерметичностифизической модели.Рисунок 6.6 – Условная схема физической модели помещенияФотографии выполненной физической модели помещения представленына рисунке 6.7.Вкачествесредствизмерениябылииспользованыследующиелабораторные приборы.
Лабораторные весы марки ANDDL-3000, классточности – II (высокий), точность деления отсчета – 0,01 гр. Весы181располагались непосредственно под моделью помещения, а взвешиваниеосуществлялось через отверстие в основании физической модели с помощьюдополнительной платформы. Считывание показаний весов осуществлялосьчерез каждые 2 секунды. Условная схема расположения весов и фотографияпредставлены на рисунке 6.8. Свидетельство о поверки лабораторных весовпредставлено в приложении I.Рисунок 6.7 – Фото физической модели помещения1 – основание физической модели; 2 – лабораторные весы; 3 – дополнительная платформа;4 – поддон с горючим материалом.Рисунок 6.8 – Схема расположения и фото лабораторных весов182Контроль температуры газовой среды внутри модели помещенияосуществлялся с помощью многоканального измерителя температуры ТМ –12М, класс точности – II (высокий).
Температура измерялась с помощью 12термопар, которые располагались в центре условных равновеликих объемовфизической модели. Датчики крепились на медную проволоку, натянутуюмежду гранями модели. Результаты измерения через каждые 5 секундвыводились на экран измерительного прибора и передавались на компьютер.Условная схема расположения термопар, расположенных на первом уровне ифото термоизмерителя ТМ – 12М показаны на рисунке 6.9.Рисунок 6.9 – Схема расположения термопар на первом уровне и фототермоизмерителя ТМ – 12М183Контроль концентрации компонентов (кислород, монооксид и диоксидуглерода) газовой среды внутри физической модели помещения осуществлялсяс помощью одноканального отбирающего пробы газоанализатора марки Kane425, высокого класса точности – II.
Отбор проб газовой смеси выполнялся спомощью зонда, помещенного внутрь модели помещения. Схема расположениязонда и его фото показаны на рисунке 6.10. Свидетельство о поверкегазоанализатора представлено в приложении II.1 – поддон с горючим материалом; 2 – зонд газоанализатора для отбора проб;3 – газоанализатор.Рисунок 6.10 – Схема и фото расположения зонда газоанализатора вфизической модели помещенияПри проведении каждого опыта лабораторная чашка из алюминия(поддон) диаметром 0,09 м, установленная на дополнительной платформе вцентре модели помещения, заполнялась одним и тем же количеством твердогогорючего материала: смесь деревянных заготовок, бумаги и текстиля.
Послестабилизации показаний весов твердый горючий материал поджигался содновременным включением измерительных приборов. Все замеряемыепараметры каждые 2 секунды фиксировались в памяти компьютера. Результатыпо каждой серии опытов и первичной статистической обработки для твердыхгорючих материалов представлены в таблице 6.4.184Результаты первичной статистическойобработкиСреднееквадратичноеотклонение0.0003901630.00552 0.00518 0.00541 0.00572 0.00597 0.00575 0.00591 0.00556 0.00568 0.005050.0055730.000000088050.00029672940.00441 0.00468 0.00463 0.00471 0.00434 0.00461 0.00404 0.00475 0.00441 0.004290.0044870.000000051350.00022659650.01103 0.01097 0.01090 0.01088 0.01082 0.01134 0.01184 0.01148 0.01089 0.011740.011190.000000146600.00038288560.01250 0.01244 0.01182 0.01260 0.01240 0.01308 0.01352 0.01168 0.01269 0.013100.0125840.000000317870.00056379870.01398 0.01327 0.01272 0.01496 0.01461 0.01313 0.01421 0.01535 0.01502 0.014480.0141720.000000784200.00088555280.01434 0.0151 0.01426 0.01368 0.01443 0.01362 0.01509 0.01541 0.01427 0.013260.0143440.000000488390.00069884890.00588 0.00634 0.00631 0.00589 0.00531 0.00636 0.00630 0.00531 0.00607 0.005880.0059640.000000156650.00039578910 0.00110 0.00106 0.00104 0.00102 0.00106 0.00108 0.00108 0.00119 0.00119 0.001150.0010970.000000003806.16681E-0511 0.00772 0.00700 0.00780 0.00809 0.00834 0.00820 0.00722 0.00790 0.00699 0.007810.0078070.000000175900.00041940412 0.00883 0.00951 0.00901 0.00925 0.00932 0.00887 0.00969 0.00869 0.00893 0.008950.0091040.000000104160.0003227413 0.01287 0.01416 0.01411 0.01194 0.01266 0.01262 0.01195 0.01301 0.01230 0.012900.0128510.000000595780.00077187114 0.00552 0.00604 0.00572 0.00514 0.00594 0.00600 0.00539 0.00567 0.00501 0.005360.0055770.000000128440.00035838715 0.00772 0.00712 0.00736 0.00733 0.00742 0.00805 0.00808 0.00758 0.00729 0.007370.0075330.000000104550.000323345Реплика №100.00000015223Реплика №90.006958Реплика №80.00699 0.00764 0.00662 0.00696 0.00738 0.00688 0.00670 0.00650 0.00654 0.00737Реплика №72Реплика №60.000402845Реплика №50.00000016228Реплика №40.007392Реплика №30.00736 0.00804 0.00712 0.00673 0.00797 0.00735 0.00727 0.00747 0.00759 0.00704Реплика №21Реплика №1ДисперсияРезультаты экспериментальных исследований (удельная массовая скоростьвыгорания, кг/м2·с)СреднееарифметическоезначениеНомер опытаТаблица 6.4 – Результаты экспериментальных исследований и первичной статистической обработки6.3.
Анализ экспериментальных результатовОпираясьнаэкспериментальныхпоследовательныхповерочноеданныхнеравенствовопытеприближений№1(6.2)для(таблицарассчитанополученных6.4)необходимоеметодомколичествоповторений, равное 10, для заданных значений уровня значимости α = 0,05 иполовины доверительного интервала δ = ±1,2·10-4.
В дальнейшем каждый изпроводимыхопытовповторялся10раз.Длявсехполученныхэкспериментальных данных рассчитаны границы доверительного интервалапри заданных значениях доверительной вероятности P = 0,90; 0,95; 0,99.Доверительная вероятность и доверительный интервал связаны между собойсоотношением [20] b* f (b)db F bP b b* , b* * F b* .(6.4)b *В таблице 6.5 представлены значения границ доверительного интервалапри заданных величинах доверительной вероятности в каждом опыте.На рисунке 6.11 для каждого опыта экспериментальных исследованийпоказан график попадания значения распределенной по нормальному законуслучайной величины в интервал [- ∞, х].
Так как согласно приведенныхграфиков кривые распределения вероятностей не пересекаются, то грубыепогрешности при получении экспериментальных данных отсутствуют.На рисунке 6.12 для каждой выборки экспериментальных исследованийпоказанвидповерхностифункциираспределениявероятностейпринормальном законе в зависимости от величин среднего значения и среднегоквадратичного отклонения.Таблица 6.5 – Границы доверительного интервала№опыта12345678Доверит.вер-тьPГраницыдоверительногоинтервалаДоверит.вер-тьPГраницыдоверительногоинтервала0,900.0067291<x<0.00805430,900.0053129<x<0.00661490,950.0066021<x<0.00818130,950.0051882<x<0.00673970,990.0063540<x<0.00842940,990.0049444<x<0.00698340,900.0063162<x<0.00759970,900.0009957<x<0.00119850,950.0061933<x<0.00772270,950.0009762<x<0.00121800,990.0059530<x<0.00796290,990.0009383<x<0.00125590,900.0050847<x<0.00606090,900.0071168<x<0.00849650,950.0049912<x<0.00615440,950.0069847<x<0.00862870,990.0048085<x<0.00633710,990.0067264<x<0.00888700,900.0041146<x<0.00486010,900.0085736<x<0.00963530,950.0040432<x<0.00493150,950.0084719<x<0.00973700,990.0039037<x<0.00507100,990.0082731<x<0.00993580,900.0105600<x<0.01181960,900.0115813<x<0.01412050,950.0104393<x<0.01194020,950.0113381<x<0.01436370,990.0102035<x<0.01217600,990.0108627<x<0.01483910,900.0116563<x<0.01351100,900.0049879<x<0.00616690,950.0114786<x<0.01368870,950.0048749<x<0.00627980,990.0111314<x<0.01403590,990.0046542<x<0.00650050,900.0127150<x<0.01562820,900.0070010<x<0.00806470,950.0124359<x<0.01590720,950.0068991<x<0.00816660,990.0118906<x<0.01645260,990.0067000<x<0.00836570,900.0131948<x<0.01549380,950.0129746<x<0.01571400,990.0125442<x<0.0161444№опыта1879101112131415Вероятности попадания значения случайной величины винтервал (-∞,X]10,750,50,2500,0190,0200,0200,0210,0220,0230,0240,0240,0250,0260,027Область определения XОпыт 1Опыт 2Опыт 3Опыт 4Опыт 5Опыт 6Опыт 7Опыт 9Опыт 10Опыт 11Опыт 12Опыт 13Опыт 14Опыт 15Опыт 8Рисунок 6.11 – Графики вероятности попадания значения распределенной по нормальному закону случайной величиныв интервал , x выборка № 1выборка № 2выборка № 3Рисунок 6.12 (начало)выборка № 4выборка № 5выборка № 6Рисунок 6.12 (продолжение)190выборка № 7выборка № 8выборка № 9Рисунок 6.12 (продолжение)191выборка № 10выборка № 11выборка № 12Рисунок 6.12 (продолжение)192выборка № 13выборка № 14выборка № 15Рисунок 6.12 (окончание)193Все результаты опытов экспериментального исследования должнывоспроизводитьсяприповторномпроведении.Этосвойствовоспроизводимости опытов проверяется выполнением гипотезы однородности(равенства) дисперсий в каждой точке факторного пространства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
