Л р №7 (977400)
Текст из файла
Московский Энергетический Институт
(Технический Университет)
кафедра ТОТ
Лабораторная работа № 7
Исследование процесса адиабатного истечения водяного пара через суживающееся сопло.
Студент: Трофимов А. В.
Преподаватель: Закопырин М. А.
Группа: ТФ-2-00
Работу сдал:____________
Работу защитил:_________
Цель работы:
Цель работы состоит в изучении и практическом усвоении раздела курса технической термодинамики, посвященного процессам истечения газов и паров.
Описание экспериментальной установки.
1 – нагреватель; 2 – рабочая ячейка; 3 – входной вентиль; 4 – верхняя измерительная камера; 5 – суживающееся сопло; 6 – нижняя измерительная камера; 7 – выходной вентиль; 8 – теплообменник; 9 – емкость расходомера; 10 – сильфонные манометры;
11 – усилители; 12 – электросчетный частотомер; 13 – цифровые вольтметры; 14 – цифровой вольтметр; 15 – вторичные приборы преобразователи; 16 – сосуд Дьюара.
-
Журнал наблюдений.
Барометрическое давление В = 751 мм рт. ст. = 0,99 бар
Диаметр минимального сечения сопла d2 = 2 мм
Постоянная емкости – расходомера k = 160,8 г
№ опыта | t1 oC | P1 | P2 | Pср | = =Pср/Po | Время заполнения емкости расходомера , с | Расход m = k/ кг/c | |||
Изб. кг/см2 | Абс. бар | Изб. кг/см2 | Абс. бар | Изб. кг/см2 | Абс. бар | |||||
1 | 219 | 1,8 | 2,75 | 0,56 | 1,54 | 0,28 | 1,26 | 0,46 | 131,4 | 0,00122 |
2 | 219 | 1,8 | 2,75 | 0,56 | 1,54 | 0,41 | 1,39 | 0,51 | 132,5 | 0,00121 |
3 | 219 | 1,8 | 2,75 | 0,57 | 1,55 | 0,52 | 1,5 | 0,55 | 131 | 0,00123 |
4 | 219 | 1,8 | 2,75 | 0,62 | 1,6 | 0,62 | 1,6 | 0,58 | 133 | 0,00121 |
5 | 219 | 1,8 | 2,75 | 0,78 | 1,75 | 0,81 | 1,79 | 0,65 | 135,7 | 0,00119 |
6 | 219 | 1,8 | 2,75 | 1,02 | 1,99 | 1,02 | 1,99 | 0,72 | 146,8 | 0,0011 |
7 | 218 | 1,8 | 2,75 | 1,22 | 2,19 | 1,21 | 2,18 | 0,79 | 163,3 | 0,00098 |
8 | 212 | 1,8 | 2,75 | 1,45 | 2,41 | 1,42 | 2,38 | 0,87 | 205,5 | 0,00078 |
9 | 202 | 1,8 | 2,75 | 1,64 | 2,6 | 1,62 | 2,58 | 0,94 | 361,9 | 0,00044 |
-
Обработка результатов измерений.
-
Вычислить энтальпию полного адиабатного торможения ho по формуле:
, где w1 определяется из уравнения неразрывности
.
Рассчитаем ho:
ho = 2910 + 22/2000 = 2910,002 кДж/кг
Рассчитаем ho:
ho = 2890 + 1,352/2000 = 2890 кДж/кг
График зависимости P2 = f(Pср):
-
Определить критическое давление Ркр различными вариантами
А) Из графика mд = f(), находим величину кр. Из графика видно, что кр 0,55.
Б) Из графика P2 = f(Pср) находим Ркр как среднее арифметическое значение точек Р2, лежащих на горизонтальной прямой:
В) Определяем Ркр используя значение кр = Ркр/Po = 0,546 для перегретого водяного пара. Отсюда Ркр = 0,546Ро = 1,50 бар.
-
Найдем случайную погрешность определения Ркр по пункту “б”
, где tp – коэффициент Стьюдента, определяемый по таблице;
Sn,кр – среднеквадратичное отклонение среднего значения Ркр.:
Большинство технических расчетов проводится при доверительной вероятности р=0,95.
Следовательно, tp = 2,31.
Окончательный результат:
-
Рассчитать коэффициент расхода = mд/m и скоростной коэффициент сопла = w2д/w2 для одного из режимов течения при > кр.
Для определения коэффициента расхода теоретический массовый расход водяного пара m, кг/c рассчитать по уравнению неразрывности:
, где f2 = fmin – площадь выходного сечения суживающегося сопла, м2 ;
2 – удельный объем водяного пара в выходном сечении сопла, м3/кг;
w2 – теоретическая скорость истечения на выходе из сопла, м/c.
Теоретическая скорость истечения из сопла, м/c, рассчитывается по формуле:
Рассчитаем коэффициенты и для = 0,87, Р2 = Рср = 2,38 бар.
Из диаграммы h-s находим: 2 = 1,1 м3/кг h2 = 2890 кДж/кг; ho = 2890,009 кДж/кг.
f2 = fmin = 3,1410-4 , при d2 = 20 мм.
Найдем м/c. m = 8,6210-4 кг/c.
Найдем = 0,00078/8,6210-4 = 0,95.
w2д 4 м/c. = 4/4,24 = 0,94.
-
Рассчитать коэффициент расхода = mд/m и скоростной коэффициент сопла = w2д/w2 для одного из режимов течения при < кр. = 0,51.
Теоретический массовый расход, кг/c, находится по уравнению неразрывности:
Теоретическая скорость истечения из сопла wкр, равная местной скорости звука, рассчитывается по формуле:
Найдем wкр.д = 93 м/c; . = 93/100 = 0,93.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.