- •1 Організація проведення лабораторних робіт
- •1.1 Загальні положення
- •1.2 Основні привила техніки безпеки
- •1.3 Звіт з роботи
- •1.4 Рекомендована література
- •2 Лабораторна робота №1 Вивчення методів теплотехнічних вимірювань
- •2.1 Мета і завдання роботи
- •2.2 Теоретичні положення
- •2.2.1 Поняття про вимірювання. Види і методи вимірювання
- •2.2.2 Відомості про засоби вимірювання
- •2.2.3 Загальні дані про точність вимірювання і похибки вимірюваннь
- •2.2.4 Клас точності приладу
- •2.2.5 Оцінка точності вимірювання. Абсолютна і відносна похибки вимірювання
- •2.3 Вимірювання температури
- •2.3.1 Поняття про температуру і температурні шкали
- •2.3.2 Пристрої для вимірювання температури
- •2.3.3 Основні умови правильного визначення температури
- •2.4 Вимірювання тиску
- •2.4.1 Загальні поняття. Одиниці тиску
- •2.4.2 Засоби вимірювання тиску
- •2.4.3 Основні відомості про вимірювання тиску
- •2.5 Вимірювання витрати рідин, газів і пари
- •2.5.1 Основні поняття. Одиниці витрати
- •2.5.2 Засоби вимірювання витрати
- •2.5.3 Загальні вказівки по вимірюванні витрати речовини
- •2.6 Контрольні запитання
- •3 Лабораторна робота № 2 Дослідження термодинамічних процесів
- •3.1 Мета і задачі роботи
- •3.2 Теоретичні положення
- •3.2.1 Метод дослідного визначення показника адіабати
- •3.2.2 Діаграми стану та формули
- •3.3 Опис лабораторної установки
- •3.4 Порядок виконання лабораторної роботи
- •3.5 Обробка результатів досліду
- •3.6 Контрольні запитання
- •4 Лабораторна робота №4 Визначення ізобарної теплоємності повітря при атмосферному тиску
- •4.1 Мета і задачі проведення лабораторної роботи
- •4.2 Теоретичні основи
- •4.3 Опис лабораторної установки
- •4.4 Порядок виконання роботи
- •4.5 Обробка дослідних даних
- •4.6 Контрольні питання
- •5 Лабораторна робота №5 Дроселювання
- •5.1 Мета і задачі
- •5.2 Теоретична частина
- •5.3 Опис експериментальної установки
- •5.4 Порядок проведення роботи
- •5.5 Обробка результатів досліду
- •5.7 Питання для самоперевірки
- •6 Лабораторна робота №7 Визначення середньої ізобарної теплоємкості
- •6.1 Мета проведення лабораторної роботи
- •6.2 Задачі проведення лабораторної роботи
- •6.3 Опис лабораторної установки
- •6.5 Порядок проведення роботи
- •6.6 Обробка результатів досліду
- •7 Лабораторна робота № 8 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від горизонтальної труби до повітря при природній конвекції
- •7.1 Мета і задачі роботи
- •7.2 Теоретичні положення
- •7.3 Опис лабораторної установки
- •7.4 Порядок виконання роботи
- •7.5 Обробка результатів досліду
- •7.6 Питання для самоперевірки
- •8 Лабораторна робота № 9 Визначення коефіцієнта теплопровідності методом “труби”
- •8.1 Мета і задачі роботи
- •8.2 Теоретичні положення
- •8.3 Опис лабораторної установки
- •8.4 Порядок виконання роботи
- •8.5 Обробка результатів досліду
- •8.6 Контрольні питання
- •8.7 Індивідуальні завдання
- •9 Лабораторна робота №10 Теплопередача в теплообміннику типу “труба в трубі”
- •9.1 Мета і задачі
- •9.2 Теоретичні положення
- •9.3 Опис лабораторної установки
- •Основні характеристики теплообмінного апарата представлені в табл.9.3.
- •9.4 Порядок виконання роботи
- •9.5 Обробка результатів досліду
- •9.6 Питання для самоперевірки
4.5 Обробка дослідних даних
Теплота , яка виділяється електронагрівачем за час заміру , Дж.
Q=IU, (4.14)
де I - сила струму в електронагрівачі, А; U - спад напруги на електронагрівачі, В; - час заміру, с.
Об’єм повітря, який пройшов через калориметр за час заміру:
V=V2-V1, (4.15)
де V2 - покази лічильника в кінці заміру, м3; V1 - покази лічильника на початку заміру, м3.
Абсолютний тиск повітря на вході в калориметр:
p=pб+pм, (4.16)
де pб - барометричний тиск повітря, Па; pм - надлишковий тиск повітря в калориметрі, Па.
Об’єм повітря, приведений до нормальних умов:
V0=2,6910-3pV/T1, (4.17)
де T1 - термодинамічна температура повітря на вході в калориметр, К.
Середня ізобарна об’ємна теплоємність повітря, кДж(м³К):
Сpm=Q/(V0T), (4.18)
Середня масова ізобарна теплоємність повітря , кДж/(кгК):
Сpm=22.4Cpm/, (4.19)
де 22,4 - обєм одного кіломоля повітря за нормальних умов, м³/кмоль; - молярна маса повітря, рівна 28,96 кг/ кмоль.
Середня мольна ізобарна теплоємність повітря, кДж/ (кмольК):
Сpm=22.4C'pm. (4.20)
Максимально можлива відносна похибка визначення теплоємності:
Сpm=(|+U+V0+|), (4.21)
де U, V0 і - максимально можливі відносні похибки вимірювання відповідно сили струму, падіння напруги, об’єму повітря і різниці температур.
Максимально можлива відносна похибка вимірювання величини W(I,U,V,T) за допомогою приладу:
W=±KWWN/W, (4.22)
де WN - діапазон шкали приладу; W - значення виміряної величини; КW - клас точності приладу.
Конкретні вирази для розрахунку максимально можливих відносних похибок величин I, U, V0, , Cpm наведенні в табл.4.4.
Таблиця 4.3 – Обробка результатів досліду
Вели-чина |
Одиниця вимірювання |
Розрахункова формула |
Заміри |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
V |
м3 |
V2-V1 |
|
|
|
|
|
p |
Па |
pб+pм |
|
|
|
|
|
T1 |
К |
t1+273 |
|
|
|
|
|
V0 |
м3 |
V0=2,6910-3pV/T1 |
|
|
|
|
|
T |
К |
t2-t1 |
|
|
|
|
|
Q |
кДж |
IU/103 |
|
|
|
|
|
Сpm |
кДж(м³К) |
Q/(V0T) |
|
|
|
|
|
Cpm |
кДж/(кгК) |
0,773Сpm |
|
|
|
|
|
Сpm |
кДж/ (кмольК) |
22,4Сpm |
|
|
|
|
|
Vz |
м3/год |
3600V/ |
|
|
|
|
|
Таблиця 4.4 – Відносні похибки величин
Позна-чення |
Розрахункова формула |
Заміри |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Vz |
KVVN/Vz |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
pм |
KpmpmN/pm |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
pб |
KpбpбN/pб |
|
|
|
|
|
t1 |
KTtN/t1 |
|
|
|
|
|
t2 |
KTtN/t2 |
|
|
|
|
|
I |
KIIN/I |
|
|
|
|
|
U |
KUUN/U |
|
|
|
|
|
|
KN/ |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
±3 |
p |
|pмрм/р|+|pбрб/р| |
|
|
|
|
|
V0 |
|Vz|+|p|+|t1| |
|
|
|
|
|
T |
|t1t1/T|+|t2t2/T| |
|
|
|
|
|
Q |
|I|+|U|+|| |
|
|
|
|
|
Сpm |
|V0|+|T|+|Q| |
|
|
|
|
|
На основі аналізу похибок вимірювання теплоємності і порівняння дослідного значення теплоємності з табличними слід вказати можливі причини відмінності табличного значення теплоємності і одержаного в результаті виконання лабораторної роботи.