Wyznaczanie zmian wilgotnosci powietrza NASZE, V semestr, Wentylacja i pożary, Labolatorium


Kraków dn. 06.12.2010 r.

0x01 graphic

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wykonał:

Czart Dawid

Czart Karol

Zielonka Adrian

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii,

ig, Rok III, Grupa 1.

TEMAT:

WYZNACZANIE ZMIAN WILGOTNOŚCI POWIETRZA.

  1. Wprowadzenie

Celem ćwiczenia jest określenie efektu nawilżania, osuszania oraz zmian entalpii powietrza przepływającego przez wkładkę z soli kamiennej.

Podczas przepływu powietrza wyrobiskami wykonanymi w górotworze zachodzi wiele procesów, zmieniających jego parametry. Istotny wpływ ma na wymianę ciepła i wilgoci między ociosami wyrobiska a płynącym powietrzem. Na wielkość tych procesów wpływają okresowe zmiany (w ciągu roku) temperatury i wilgotności powietrza wpływającego do kopalni. Zmiany wilgotności powietrza wpływają niekorzystnie na ociosy wyrobisk wykonanych w złożach soli. W lecie, kiedy zawartość wilgoci w powietrzu jest duża następuje ługowanie ociosów wyrobiska, natomiast w zimie obserwuje się wysuszanie ociosów. Ma to duże znaczenie szczególnie przy przewietrzaniu części muzealnej Kopalni Soli Wieliczka.

Podczas przepływu powietrza przez wyrobiska wykonane w złożu soli następuje zmiana jego parametrów termodynamicznych. Duże znaczenie ma w tym przypadku:

Wymienione czynniki wpływają na zmiany temperatury i zawartość wilgoci w powietrzu kopalnianym.

Jeżeli powietrze przepływające wyrobiskiem ma wilgotność względną w danej temperaturze większą do odpowiadającej wilgotności nad danym roztworem tworzącym się na powierzchniach odsłoniętych w wyrobisku, to część wilgoci (pary wodnej) z powietrza będzie się starała przedostać do roztworu. Występować więc będzie osuszanie powietrza. Osuszanie będzie towarzyszyć pobieranie ciepła z powietrza w ilości około 41,868 kJ/mol (rząd wielkości ciepła parowania wody). Natomiast podczas przepływu powietrza o wilgotności względnej mniejszej od wilgotności nad roztworem występować będzie nawilgacanie powietrza (osuszanie ociosów wyrobiska). Część wilgoci z roztworu będzie przechodzić do powietrza. Nawilgacaniu będzie towarzyszyć wydzielanie ciepła do przepływającego powietrza w ilości około 31,868 kJ/mol.

Jeżeli sól, w której będzie wykonane wyrobisko, zbudowana będzie z czystego halitu (NaCl), to należy się spodziewać, że osuszanie powietrza wystąpi wówczas, gdy wilgotność względna powietrza będzie większa niż 75%. Towarzyszyć temu zjawisku będzie efekt cieplny, zależny od czasu przewietrzania wyrobiska (temperatury ociosów).

Wilgotność powietrza - zawartość pary wodnej w powietrzu.

Wilgotność powietrza charakteryzuje się podając jeden z poniższych parametrów:

    1. wilgotność bezwzględna - masa pary wodnej wyrażoną w gramach, zawarta
      w 1m3 powietrza,

    2. wilgotność właściwa - masa pary wodnej wyrażoną w gramach, zawarta w 1 kg suchego powietrza,

    3. wilgotność względna - stosunek wilgotności bezwzględnej do wilgotności bezwzględnej przy danej temperaturze i ciśnieniu,

    4. prężność pary wodnej - lub inaczej jej ciśnienie cząstkowe (wielkości wyrażone w jednostkach ciśnienia),

    5. temperatura punktu rosy - temperatura przy której wilgotność względna osiąga 100 %.

  1. Opracowanie wyników pomiarów

Użyte wzory:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
[m/s]

0x01 graphic
[Pa]

0x01 graphic
[Pa]

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

gdzie:

τi - czas pomiędzy poszczególnymi pomiarami [s]

Gwi - masowy wydatek wody w czasie pomiaru [kg/s]

0x01 graphic

  1. Zestawienie obliczeń

Wartości na stanowisku:

ts

21

 

tw

14

 

p

99127

 

ρ

1,16969

 

Vmax

5,82

 

Vmax2

0,30

 

Ap

0,00087

 

Wartości zmierzone:

Efekt osuszania powietrza

 

 

 

 

Efekt nawilżania powietrza

 

przed

za

 

przed

za

 

ts

tw

ts

tw

pd

ts

tw

ts

tw

pd

21,4

13,6

21

13,6

20

14,2

20,2

14,4

15

274,68

21,4

13,2

21

13,6

19,8

13,4

20

13,4

16

274,68

21,4

13,2

21

13,4

19,8

13,4

20

13,6

17,6

274,68

21,4

13,2

21,4

13,8

19,8

13,4

20

13,6

18,5

274,68

21,6

13,4

21,4

15,4

19,8

13,4

20

13,8

19,8

274,68

21,6

13,4

21,4

16,4

19,8

13,8

20

14

21

274,68


Wartości obliczone:

Parametry powietrza przed wkładką

Parametry powietrza za wkładką

Zmiana wilgotności

Zmiany entalpii

Czas

Natęż. przep. pow

Masowy wyd. wody

Ilośc wody odebr-oddanej

Prężność pow.

Wilgotność

Entalpia

Prężność pow.

Wilgotność

Entalpia

pwn

pw

p

xp

ip

pwn

pw

z

xz

iz



r=xz-xp

i

t

Q

Gwi

Gw

Pa

Pa

kg/kg

kJ/kg

Pa

 

kg/kg

kJ/kg

kg/kg

kJ/kg

min.

m3/s.

kg/s

kg

OSUSZENIE POWIETRZA

1545,17

1021,72

66,12%

0,0065

37,969

1545,17

1048,57

67,86%

0,0066

37,999

0,01737

0,00017

0,02999

3

0,021372

0,000004272

0,000012817

1505,28

954,99

63,44%

0,0061

36,883

1545,17

1048,57

67,86%

0,0066

37,999

0,04418

0,00060

1,11566

6

0,021372

0,000014890

0,000044669

1505,28

954,99

63,44%

0,0061

36,883

1525,11

1015,08

66,56%

0,0064

37,454

0,03116

0,00038

0,57065

9

0,021372

0,000009559

0,000028677

1505,28

954,99

63,44%

0,0061

36,883

1565,46

1055,43

67,42%

0,0067

38,518

0,03978

0,00064

1,63467

12

0,021372

0,000015984

0,000047951

1525,11

974,82

63,92%

0,0062

37,409

1736,38

1333,72

76,81%

0,0085

43,064

0,12893

0,00231

5,65521

15

0,021372

0,000057278

0,000171833

1525,11

974,82

63,92%

0,0062

37,409

1851,31

1515,76

81,88%

0,0097

46,052

0,17957

0,00348

8,64321

18

0,021372

0,000086490

0,000259471

NAWILŻANIE POWIETRZA

 

SUMA

0,000188472

0,000565417

2351,02

2753,68

117,13%

0,0178

59,188

1692,18

1732,45

102,38%

0,0111

42,439

-0,14747

-0,00671

-16,74901

3

0,021372

-0,000164767

-0,000494302

2322,05

2764,97

119,07%

0,0178

58,546

1804,56

1979,04

109,67%

0,0127

45,472

-0,09405

-0,00518

-13,07457

6

0,021372

-0,000127131

-0,000381394

2322,05

2764,97

119,07%

0,0178

58,546

1997,97

2266,40

113,44%

0,0146

50,434

-0,05639

-0,00329

-8,11211

9

0,021372

-0,000080887

-0,000242662

2322,05

2764,97

119,07%

0,0178

58,546

2114,53

2443,37

115,55%

0,0157

53,377

-0,03523

-0,00213

-5,16878

12

0,021372

-0,000052272

-0,000156816

2322,05

2764,97

119,07%

0,0178

58,546

2293,40

2696,05

117,56%

0,0174

57,806

-0,01517

-0,00046

-0,73973

15

0,021372

-0,000011232

-0,000033696

2322,05

2738,13

117,92%

0,0177

58,512

2470,09

2939,85

119,02%

0,0190

62,109

0,01100

0,00134

3,59770

18

0,021372

0,000032953

0,000098858

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SUMA

-0,000403337

-0,001210012


pwn

1585,98624

pw

1116,22339

q

1,16968862

Vsr m/s

1,21

F m2

0,0176625

d m

0,15

Q m3/s

0,02137163

  1. Wykresy:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Wnioski:

Z wykresów możemy odczytać, że entalpia powietrza przed i za wkładką solną przebiega prostolinijnie tzn. że czas nie ma w tym przypadku znaczenia, natomiast w przypadku wilgotności względnej podczas osuszania wraz ze wzrostem czasu wzrasta wilgotność (wyraźnie widać to na wykresie 1 b ), a podczas nawilżania wraz ze wzrostem czasu wilgotność maleje (wykres 2 a ). Jeżeli chodzi o wilgotność właściwą to zachowuje się podobnie jak wilgotność względna, czyli podczas osuszania rośnie, a podczas nawilżania maleje wraz ze wzrostem czasu. Znając zmiany wilgotności właściwej i natężenie przepływu powietrza wyznaczyliśmy ilość wody odebranej przez wkładkę solna i dla osuszania wynosi ona 0,01755 [kg], a dla nawilżania 0,03006 [kg]. Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że podczas efektu osuszania wkładka solna pobiera wilgoć z otoczenia, natomiast podczas nawilżania oddaje ją do otoczenia. Wszelkie niezgodności z zachowaniem się parametrów w stosunku do zmian spodziewanych mogą wynikać z niedokładnego wykonania.

7



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyznaczanie zmian wilgotności powietrza2, V semestr, Wentylacja i pożary, Labolatorium
Wyznaczanie zmian wilgotności powietrza3, V semestr, Wentylacja i pożary, Labolatorium
Wyznaczanie zmian wilgotności powietrza, AGH, GiG, AGH, wentylacja i pozary 1, Laborki, Ćw.5
Wyznaczanie zmian wilgotności powietrza, Górnictwo i Geologia AGH, wentylacja,klimatyzacja,aerolgia
Wyznaczanie zmian wilgotności powietrza Bartosz Grzesiak i Sławomir Jastrzębski
Wyznaczanie zmian wilgotonści powietrza
Oznaczanie sklonnosci wegli do samozapalenia, V semestr, Wentylacja i pożary, Labolatorium
Wilgotność, AGH, GiG, AGH, wentylacja i pozary 1, z chomika, Laborki
WYZNACZANIE DEPRESJI NATURALNEJ KOPALNI, Politechnika WGGiG, Wentylacja i pożary-1 3
Wyznaczenia szelności lutnociągu, AGH, GiG, AGH, wentylacja i pozary 1, z chomika, Laborki, 1
,wentylacja i pożary, Wyznaczanie strumieni objętości powietrza potrzebnych do przewietrzenia
Wyznaczanie rozplywu powietrza w kopalni, Politechnika WGGiG, Wentylacja i pożary-1 3
rosiek, wentylacja i pożary, Wpływ zmian temperatury powietrza atmosferycznego
rosiek, wentylacja i pożary, Przemiany termodynamiczne powietrza wilgotnego
rosiek, wentylacja i pożary L, Wyznaczanie strumienia objętości i strumienia masy powietrza w wyrobi
rosiek, wentylacja i pożary, Metoda PTO 2 prognozowania temperatury i stopnia zawilżenia powietrza

więcej podobnych podstron