1 4. BADA IE PROCESU ADIABATYCZ EGO WYPAYWU Z DYSZY W ZAKRESIE ² ² (0-1 ) ² ² 4.1 Wprowadzenie. Powietrze z otoczenia, o ciÅ›nieniu po i temperaturze To przepÅ‚ywa przez (schemat stanowiska rys. 1 i widok rys. 2) gazomierz (l) do dyszy (2). PrzepÅ‚yw powietrza jest wymuszony za pomocÄ… pompy próżniowej (5), która wytwarza odpowiednio niskie (regulowane) ciÅ›nienie p2 za dyszÄ…. CiÅ›nienie to regulowane jest zaworem (4) na zbiorniku upustowym (3). Spadki ciÅ›nieÅ„ mierzy siÄ™ za pomocÄ… manometrów różnicowych (U- rurkowych); przy czym "h0 oznacza spadek ciÅ›nienia przed dyszÄ…, "h1 oznacza spadek " " " " " " ciÅ›nienia w dyszy, zaÅ› "h2 - spadek ciÅ›nienia za dyszÄ… (wszystkie w stosunku do ciÅ›nienia " " " otoczenia po). Do pomiaru natężenia przepÅ‚ywu powietrza sÅ‚uży gazomierz i stoper. "h0 "h1 "h2 " " " " " " " " " 1 4 1 5 po p1 p2 3 2 Rys. 1 Schemat stanowiska pomiarowego 4.2 Opis doÅ›wiadczenia. Po wÅ‚Ä…czeniu pompy próżniowej należy minimalnie otworzyć zawór (4) tak by "h2 wynosiÅ‚o " " " 40 mm Hg. Po ustaleniu siÄ™ spadków ciÅ›nienia "h0, "h1 i "h2 na manometrach różnicowych, " " " " " " " " " zanotować wskazania tych wielkoÅ›ci. NastÄ™pnie mierzy siÄ™ ilość powietrza przepÅ‚ywajÄ…cego przez gazomierz w ciÄ…gu jednej minuty, po czym zwiÄ™ksza siÄ™ spadek ciÅ›nienia "h2 o ok. 40 " " " mm Hg (do 80 mm Hg) i powtarza powyższe czynnoÅ›ci. Należy wykonać 10 pomiarów zwracajÄ…c szczególnÄ… uwagÄ™ na odczytywane wyniki gdy stosunek ciÅ›nieÅ„ ² = p2 /p0 zacznie siÄ™ zbliżać do wartoÅ›ci krytycznej ² kr H" 0,5 . 2 "h0 "h1 "h2 2 4 3 1 5 Rys. 2. Widok stanowiska oznaczenia jak do rys. 1 Po osiÄ…gniÄ™ciu w najmniejszym przekroju dyszy parametrów krytycznych (tzn. ² kr H" 0,5), strumieÅ„ masy powietrza m wypÅ‚ywajÄ…cego z dyszy powinien osiÄ…gnąć staÅ‚Ä… wartość, staÅ‚e również powinno być ciÅ›nienie p1 niezależnie od dalszego obniżania ciÅ›nienia p2 za dyszÄ…. 4.3 Opracowanie wyników. 4.3.1. Zmierzone spadki ciÅ›nienia "h0,1,2 należy przeliczyć wg wzoru: "p0="h0 Å" 9,81 Å" 13,6 [N/m2] "p1="h1 Å" 9,81 Å" 13,6 [N/m2] "p2="h2 Å" 9,81 Å" 13,6 [N/m2] gdzie "h0,1,2 [mmHg] . 4.3.2. Obliczyć ciÅ›nienia p1 i p2 powietrza odpowiednio w najmniejszym przekroju dyszy i za dyszÄ… korzystajÄ…c z zależnoÅ›ci: p0 = po - "p0, p1 = po - "p1, p2 = po - "p2 3 4.3.3. Wyznaczyć stosunek ciÅ›nieÅ„ ² dla kolejnych pomiarów ze wzoru: p2 ² = p0 oraz krytyczny stosunek ciÅ›nieÅ„ ²kr : k 2 ëÅ‚ öÅ‚k -1 ²kr = ìÅ‚ ÷Å‚ k +1Å‚Å‚ íÅ‚ k wykÅ‚adnik adiabaty - dla powietrza; k = 1,4. & 4.3.4. Z równania stanu gazu należy obliczyć strumieÅ„ masy powietrza m [ kg/ s] : & p0V & m = RT0 gdzie: po; To [N/m2; K] -parametry otoczenia, & [ m3 / s] - strumieÅ„ objÄ™toÅ›ciowy powietrza wyznaczony doÅ›wiadczalnie, V R [J / kg. K] - staÅ‚a gazowa powietrza. & 4.3.5. SporzÄ…dzić wykres m = f(²), zaznaczyć na nim ²kr i sformuÅ‚ować wnioski. Wzór tabeli 4. Badanie procesu adiabatycznego wypÅ‚ywu z dyszy w zakresie ² (0-1 ) data: ........................... grupa: ............................................ po = ................................. to = .............................. To = & & & & & & & & & & & V m p0 p1 p2 m "ho "h1 "h2 ² V lp dm3/ Pa Pa Pa - kg/s mm mm mm m3/s min Hg Hg Hg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10