POLITECHNIKA WARSZAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI Sprawozdanie z ćwiczenia

5

Zespół

Nazwiska i imiona studentów

Babis Karol Danielewicz Jacek Nowak Marzena Polny Piotr Przybyłek Aleksander Różalski Dariusz

2009/2010

MEiL

III

E

21.10.2009

Rok ak.

Wydział

Semestr

Grupa

Data ćwicz.

Ocena

Data

Podpis

I. Temat ćwiczenia Badanie parametrów powietrza atmosferycznego i przemian powietrza atmosferycznego

Cel badania Celem doświadczenia jest wyznaczenie parametrów mieszaniny pary wodnej i powietrza, zapoznanie się z technikami pomiarowymi stosowanymi w przypadku gdy mamy do czynienia z taką mieszaniną. Stanowisko badawcze. Stanowisko do pomiarów powietrza wilgotnego zawiera: psychrometr Assmana trzy zestawy termometrów do badania temp po nagrzaniu, nawilżeniu i mieszaniu wentylator nagrzewnice sterownik nagrzewnicy nawilżacz miernik elektryczny temperatury i wilgotności Przebieg doświadczenia Po włączeniu wentylatora, nagrzewnicy oraz otworzeniu wlotu wody do nagrzewnicy należy zwilżyć gazy i nałożyć je na tzw. „termometry mokre” (jeden termometr z każdej pary, za nagrzewaczem, nawilżaczem, na wylocie oraz na psychrometrze. Po odczekaniu kilkunastu minut, potrzebnych do ustaleniu się stany równowagi, sprawdzamy temperatury na wszystkich termometrach i z wykresu i-x (dla termometrów poza psychrometrem Assmana) odczytujemy wilgotność powietrza. Wyniki dla psychrometru odczytujemy z przygotowanych tablic. W między czasie elektrycznym miernikiem sprawdzamy warunki otoczenie (dla porównania do wyników psychrometru). Pomiary wykonujemy dwoma sposobami: - termometrami cieczowymi dla każdego stanu : za podgrzewaczem, za nawilżaczem, na wylocie oraz w warunkach otoczenia mierzy się temperatury termometru suchego oraz owiniętego wilgotną gazą termometru mokrego - przy pomocy miernika elektrycznego, którzy mierzy wilgotność względną oraz temperaturę Podstawy teoretyczne badania definicje powietrze atmosferyczne - mieszanina powietrza suchego i pary wodnej wilgotność bezwzględna - masa wody zawartej w jednostce objętości mieszaniny ρo wilgotność względna - stosunek zawartości pary wodnej w rozpatrywanej mieszaninie do maksymalnej możliwej zawartości w danej temperaturze, wyrażonej przez stosunek gęstości φ=ρ0/ρmax zawartość wilgoci - stosunek masy wody do masy gazu suchego x=mw/mgs psychrometr - przyrząd służący do określania względnej wilgotności powietrza. Składa się z dwóch termometrów, z których jeden ma zbiorniczek rtęciowy owinięty zwilżoną szmatką bawełnianą. Termometr suchy wskazuje aktualną temperaturę powietrza, termometr wilgotny - niższą od aktualnej temperaturę powietrza (związane jest to z utratą ciepła na odparowanie wody). Różnica pomiędzy wskazaniami obu termometrów, zwana różnicą psychrometryczną, pozwala na określenie (za pomocą tablic psychrometrycznych) względnej wilgotności powietrza. Im różnica jest większa, tym mniejsza wilgotność powietrza. Przemiany powietrza atmosferycznego - wyznaczanie parametrów powietrza uwzględniające dane z psychrometru Znając temperaturę termometru mokrego znajdujemy przecięcie izotermy tm z linią φ=1. Przy stałej entalpii znajdujemy pkt przecięcia z temperaturą termometru suchego ts . Dla pkt przecięcia odczytujemy wilgotność względną i zawartość wilgoci. - schemat oziębienia (2-1) lub podgrzania(1-2) (przemiana zachodzi przy x= const ) - nawilżenie (1-2) i osuszania (2-1) ( i= const) - mieszanie dwóch strumieni [1A]/[A2]= m2/m1 Gdzie [1A],[A2] -długość odcinków m2,m1 - wydatki masowe strumieni powietrza o parametrach pkt 2 i 1. Wyniki doświadczenia tm ts φ0 x0 otoczenie 15 24 37 7,3 za podgrzewaczem 17,4 29,2 30 7,5 za nawilżaczem 16,2 23,2 50 9 po zmieszaniu 15,1 23,8 37 7,3 Elektryczny miernik wykazał φ= 37, i temp =23,4 …… - zmierzone wartości ……. - odczytane z wykresu i- x Błąd wynika z błędu pomiarowego urządzeń, oraz z błędów wynikających z dokładności wykresu i -x . Z jakiegoś powodu nastąpił najprawdopodobniej błąd pomiaru jeśli chodzi o temperatury po zmieszaniu strumieni, gdyż pomimo przepuszczenia przez nagrzewacz i nawilżeniu jednego strumienia, temperatura uzyskana, prawie, że pokrywa się z temperaturą i wilgotnością otoczenia (różnice te nie są na tyle duże, żeby można je było zaznaczyć na naszym wykresie, zbyt mała skala wykresu, by były one widoczne) Załącznik - wyniki przedstawione na wykresie i -x pkt I - warunki początkowe i końcowe ( przypadkiem z naszych pomiarów pkt te się pokrywają) pkt II - warunki dla ogrzanego powietrza pkt III - warunki dla nawilżonego powietrza

---