Кафедра теплотехники

1. Кафедра теплотехники представляет...

2. Лабораторная работа №1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИТРОПНЫХ ПРОЦЕССОВ Задание: • Провести эксперимент политропного расширения воздуха. • Рассчитать параметры состояния газа в характерных точках и построить рабочую диаграмму процессов. • Определить показатель политропы расширения. • Вычислить энергетические характеристики процессов.

3. Ознакомьтесь со схемой лабораторной установки… В состав установки входит металлический бак 1, объемом 35 литров, оснащенный клапаном для стравливания газа. Нагнетание воздуха в бак производится при помощи компрессора 2. Для измерения избыточного давления в баке служит U-образный жидкостной манометр 3, заполненный дистиллированной водой.

4. Ознакомьтесь с лабораторной установкой и приступайте к выполнению лабораторной работы.

5. Закройте клапан

6. С помощью компрессора проведите нагнетание воздуха в бак до избыточного давления 500...800 мм вод. ст. 500...800 мм

7. сделайте выдержку 5-7 минут P1изб При достижении установившихся показаний жидкостного манометра определите величину избыточного давления Р1 изб и занесите ее в таблицу Необходимые для выравнивания температур воздуха в баке и окружающей среды

8. Дождитесь, пока избыточное давление в баке не упадет до нуля Немедленно закройте клапан Откройте клапан

9. Выждите некоторое время, P3изб При достижении установившихся показаний жидкостного манометра определите величину избыточного давления Р3 изб и занесите ее в таблицу Необходимое для выравнивания температур воздуха в баке и окружающей среды

10. Определите значения P2, Па Давления температуры и T, С воздуха в лаборатории И занесите эти данные в таблицу 1

11. После того, как вы определили величины P1изб и P3изб, а также параметры атмосферного воздуха, полученные данные занесите в таблицу 1 Таблица 1

12. Определите показатель политропы: Показатель политропы процесса 1-2 вычисляется из уравнения С учётом изотермичности процесса 1-3 И равенства объёмов изохорного процесса 2-3 по формуле

13. Полученное значение показателя политропы проверьте на компьютере и покажите преподавателю!!! После его одобрения можете продолжать дальнейшие вычисления

14. Определите для четырех характерных точек процессов параметры состояния воздуха, а также его массу (вычисления проводить с точностью до трех знаков после запятой) При расчетах используйте уравнение состояния идеального газа Принимая значение удельной газовой постоянной воздуха R=287 Дж/(кг*К). Для нахождения параметров точки 4 используйте уравнение адиабатного процесса В виде Для воздуха, как смеси двухатомных газов, примите значение показателя адиабаты К=1,4

15. Заполните таблицу 2 Таблица 2

16. По найденным значениям параметров состояния постройте рабочую диаграмму пяти термодинамических процессов. При выборе масштабов учитывайте реальный диапазон изменения параметров. В силу малости относительного изменения параметров состояния допускается представить все процессы отрезками прямых линий.

17. Рассчитайте энергетические характеристики Для всех пяти процессов, изображенных на диаграмме, вычислите массовую теплоемкость воздуха сφ, количество теплоты Q, изменение внутренней энергии U и энтальпии I, а также работу деформации L и располагаемую работу L термодинамической системы. Для нахождения изохорной и изобарной теплоемкостей используйте уравнение Майера и соотношение В процессах, протекающих с переменной массой, используйте ее среднее значение.

18. Заполните таблицу 3 Таблица 3

19. Изобразите термодинамические процессы в тепловой диаграмме (T-s).

20. Работа выполнена The End.