Теоретичні основи теплотехніки (стр. 31 из 35)

Таблиця 2.1

Номер досліду	Витрата повітря за реометром, л/хв	Потужність нагрівача, Вт	Температура вологого повітря, ºС, на термопарах				Примітка
			t1	t2	t3	t4

1 t =

2 tм =

3 Рбар=

Обробка результатів спостережень

За показами психрометра t і tм знаходимо початкову точку 0. Піднімаємось за вертикаллю до ізотерми t1, яка відповідає температурі повітря за калорифером, і дістаємо точку 1 /рис.2.3/.

Точка 2 повинна лежати на ізотермі t2 і перебуватиме на одній вертикалі з точкою 3, тому що за сушильною камерою вологе повітря лише охолоджується. Точку 3 знаходимо аналогічно точки 0 за показами термопар t3 і tм4 . Піднімаючись від точки 3 за вертикаллю до ізотерми t2 , визначаємо положення точки 2.

З’єднавши точки 2, 3 прямими лініями, дістанемо три процеси, що відбуваються з повітрям в установці: 0-1 – нагрів повітря в калорифері; 1-2 – зволоження його в сушильній камері; 2-3 – охолодження повітря за сушильною камерою (рис.2.3).

Парціальний тиск сухого повітря у вологому повітрі приміщення, Па:

Рс.п = Рб - Рп ,

де Рп – визначаємо за Нd- діаграмою.

Масова витрата сухого повітря через установку, кг/с:

Мс.п = Рс.п V / (Rс.п T0) ,

де V – об’ємна витрата повітря, м3/с; Rс.п – питома газова стала сухого повітря, Дж/(м·К); То – абсолютна температура повітря в приміщенні / точка 0 /, К.

Потужність теплового потоку, який витрачається на нагрів повітря в калорифері, кВт:

Qк = (H1-H0)Mс.п ,

де H1, H0 - ентальпія вологого повітря відповідно після калорифера і перед ним, кДж/кг Мс.п - потужність нагрівача, кВт:

Q = 0,001W .

ККД калорифера, %:

ηк = 100 Qк / Q

Потужність теплового потоку, який втрачається при охолодженні повітря в процесі 2-3, кВт:

Qохол = (Н2-Н3) Мс.п .

Продуктивність сушильної камери за випареною вологою, кг/с:

Мр =0,001(d2-d1) Мс.п .

де d2, d1 – вологовміст повітря після і до сушильної камери.

Витрати на випаровування 1 кг вологи:

сухого повітря, кг:

mс.п = 1000 / (d2-d1);

теплоти в сушильній установці, кДж:

q = 1000 (Н1-Н0) / ( d2-d1).

Ефективність сушильної установки можна оцінити, порівнюючи q з мінімальною витратою теплоти qmin на підігрів висушуваного матеріалу до температури випаровування 1 кг вологи. Для атмосферної конвективної сушки qmin = 2500 кДж/кг. Чим ближче до одиниці значення 2500 / q , тим ефективніше працює установка.

Контрольні запитання

Що являє собою вологе повітря ?

Що називається абсолютною вологістю повітря ?

Що називається відносною вологістю повітря ?

Що називається вологовмістом ?

Що таке ентальпія і як вона визначається для вологого повітря ?

У якому стані може перебувати вологе повітря ?

Як, використовуючи покази психрометра, знайти на Id- діаграмі точку, що характеризує стан вологого повітря ?

Як на Id- діаграмі зображається процес, який відбувається у калорифері?

Як і які параметри можна знайти для заданої на Id- діаграмі точки ?

Пояснити, як визначено стан повітря в характерних точках процесів, що відбуваються в сушильній установці.

Який тепловий режим вважають стаціонарним ?

Будова й призначення елементів лабораторної установки.

Порядок виконання лабораторної роботи.

Як визначається витрата повітря й теплоти на випаровування 1 кг вологи ?

Як визначити теплові втрати калорифера в оточуюче середовище ?

Як визначається витрата сухого повітря через установку ?

З якими процесами вологого повітря ви стикаєтесь у побуті ?

Чому ентальпію вологого повітря, яка має одиницю кДж/кг, позначають H,а не h, що, звичайно, вживається для величин, віднесених до 1 кг ?

Чому у розрахунку сушарок за основну розрахункову одиницю беруть1 кг сухого повітря ?

Список літератури

1. Воронец Д., Козич Д. Влажный воздух: Термодинамические свойства и применение. – М.: Энергоатомиэдат, 1984.

2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высш. шк., 1980. – С.210-217.

3. Теплотехника. / Под ред. А.П. Баскакова. – М.: Энергоатомиэдат, 1982. – С.44-47.

4. Теплотехника./ И. Т. Швец, В. И. Толубинский, Алабовский и др. – К.: Высш. шк., 1976. – С.68-72.

5. Техническая термодинамика /В. А. Кириллин, В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин. – М.: Энергоатомиэдат, 1983. – С.371-382.

6. Шинкарик М.М. Теоретичні основи теплотехніки. – Тернопіль, вид. ТДТУ ім. І.Пулюя, 2002. – с. 39-45.

Основні положення термодинаміки

Технічна термодинаміка є феноменологічою теорієюмакроскопічних процесів, які супроводжуються пертворенням:

1. енергії; 2. тепла; 3. тиску; 4. ідеального газу;

2. Першою роботою яка положила початок розвитку термодинаміки була робота:

1. С. Карно; 2. М. Ломоносова; 3. Больцмана; 4. Лаваля;

3. Термодинамічною системою називається сукупність матеріальних тіл, які є об’єктом вивчення і знаходиться з навколишнім:

1. середовищем; 2. тиском; 3. атмосферним тиском; 4. питомим об’ємом;

4. Питомий об’єм – це величина:

1.

; 2. ; 3. ; 4. ;

5. Питомий об’єм – це об’єм, який займає:

1. 1 кг речовини; 2. 1 кг газу; 3. 1 м3 речовини; 4. 1 м2 речовини;

6. Для вимірювання тиску використовують одиниці виміру:

1. Паскаль(Па),Н/м2; фізична атмосфера(ф.атм.) бар; технічна атмосфера (ат) міліметри ртутного стовпчика, міліметри водяного стовпчика; 2. Паскаль (Па); фізична атмосфера, бар; технічна атмосфера; 3. фізична атмосфера; технічна атмосфера; міліметри ртутного стовпчика, міліметри водяного стовпчика; 4. атмосфера, бар;

7. Температура – характеризує степінь нагрітості тіл і є мірою середньою:

1. кінематична енергія руху молекул; 2. потенціальна енергія руху молекул; 3. енергія руху молекул; 4. внутрішня енергія;

8. Параметром стану є абсолютна температура:

1.

; 2. ; 3. 4.

9. Основні термодинамічні параметри стану P, v, T взаємоз’язані:

1. F(P, v, T=0); 2. F(w, p,T)=0; 3. F(P, v, T)≠0; 4. F(v, T)=0

10. Послідовність зміни стану системи складає:

1. термодинамічний процес; 2. тепловий процес; 3. термодинаміка; 4. теплообмінний процес;

11. Оборотним процесом може бути тільки процес:

1. врівноважений; 2. стислий; 3. внутрішній 4. зовнішній;

12. Перетворення теплоти в роботу здійснюється за допомогою:

1. робочого тіла; 2. робочого тиску; 3. робочого об’єму; 4. робочого впливу;

13. Кожна молекула, якщо вона рухається зі швидкість w, за одиницю часу здійснює:

1.

ходів; 2. ходів; 3. ходів; 4. ходів;

14. Рівняння стану ідеального газу:

1. PV=mRT; 2. pw=mRT; 3. PV=RT; 4. PV=RT

Перший закон термодинаміки

1. Перший закон термодинаміки стверджує, що енергія не виникає і не зникає, вона лише переходить із однієї в іншу.

1. форму; 2. фази; 3. залежності; 4. температури;

2. Яке рівняння вірне?

1. dQ=dU+dL; 2. dQ=dP+dL; 3. dQ=dT+dP; 4. dQ=dT+pdV;

3. Абсолютна величина внутрішньої енергії:

1. v=∫(dQ+dL)+U0; 2. v=∫(dQ+dL)+V; 3. v=∫(dQ+dL); 4. v=∫dp+pdV;

4. Внутрішня енергія системи є однозначною функцією стану:

1. системи; 2. температури; 3. об’єму; 4. тиску;

5. Внутрішня енергія системи є однозначною функцією стану тіла:

1. U=φ(P,V); U= φ2(P,T); U= φ3(V,T); 2. U= φ(P,V); U= φ3(P,T);

3. U= φ(V,T); U= φ(P,T); 4. U= φ(p,V,T);

6. Робота виконана поршнем:

1. dL=Pdv; 2. dL=TdV; 3. dL=VdV; 4. dA=SdV;

7. Перший закон в диференціальній формі:

1. dg=du+pdυ; 2. dg=dT+pdυ; 3. dg=dv+dp; 4. dg=dv+dυ;

8. Величина:

1. h=v+рυ; 2. h=v-рυ; 3. h=dv+g; 4. h=v+pυT;

-є функцією стану системи і чисельно рівна всій енергії

9. Ентальпія є:

1. параметром; 2. тиском; 3. температурою; 4. станом системи;

10. Істинна теплоємність тіла:

1.

; 2. ; 3. ; 4.

11. Середня теплоємність це:

1.

; 2. ; 3. ; 4. ;

12. Показник адіабати це:

1.

; 2. ; 3. ; 4.

Друний закон термодинаміки

1. Друний закон термодинаміки встановлює максимально можливу границю пертворенн2я:

1. теплоти в роботу; 2. риску в роботу; 3. густини потоку в роботу;

4. теплоти;

2. Робота в термодинамічних процесах можлива в результаті:

1. зміни внутрішньої енергії; 2. зміни тиску; 3. зміни об’єму;