Изобарное расширение при атмосферном давлении
1. Установить устройство на рабочее поле стенда.
2. Присоединить выход компрессора к устройству.
3. Включить питание стенда (три автоматических выключателя «Сеть»).
4. Открыть краны В2, В4.
5. Переместить шток цилиндра в среднее положение.
6. Закрыть краны В2...В4, В1 оставить открытым.
7. Измерить положение штока, установившиеся значения температуры и давления в полости цилиндра занести в таблицу 1.4.
8. Включить нагревательный элемент цилиндра тумблером SA1.
9. При нагреве цилиндра, воздух расшириться, что приведет к росту давления Р2, шток цилиндра начнет движение влево и давление P2 будет стремиться к атмосферному. Если давление Р2 превысит первоначальное, более чем на 1 кПа, то для сохранения в полости цилиндра постоянного давления – сдвинуть шток вручную.
10. После перемещения штока, измерить его положение LN. Величины LN и t занести в таблицу 1.4.
11. Продолжить эксперимент до тех пор, пока давление в полости цилиндра перестанет расти.
12. Выключить нагрев тумблером SA1.
13. Выключить питание стенда (три автоматических выключателя «Сеть»).
Изобарное расширение при повышенном давлении
1. Провести (если требуется) новый эксперимент при другом начальном давлении. Перед экспериментом цилиндр должен быть охлажден до комнатной температуры.
2. Включить питание стенда (три автоматических выключателя «Сеть»).
3. Отрегулировать на минимум регулятор давления на выходе компрессора. Закрыть все краны на устройстве (В1...В5). Выставить на минимум регулятор давления на устройстве.
|
|
|
4. Включить компрессор. Создать в ресивере давление 5...8 bar.
5. Отрегулировать давление на выходе компрессора до требуемого уровня (0...5 bar).
6. Для перемещения штока цилиндра в крайнее левое положение откройте последовательно краны В1, В4. После остановки штока закрыть В1, В4.
7. Отрегулировать на минимум регулятор давления на компрессоре.
8. Для установки штока цилиндра в среднее положение открыть кран B3 и плавно поднимая давление регулятором на компрессоре, добиться перемещения штока в среднее положение. Закрыть кран В3.
9. Включить нагревательный элемент цилиндра тумблером SA1.
10. При нагрева полости цилиндра, воздух расшириться, что приведет к росту давления Р2, для сохранения в полости цилиндра постоянного давления – плавно вращая ручку регулятора на устройстве стравить давление из штоковой полости цилиндра, что приведет к перемещению штока.
11. После перемещения штока, измерить его положение LN. Величины LN и t занести в таблицу 1.4.
12. Продолжить эксперимент до тех пор, пока давление в полости цилиндра перестанет расти.
13. Выключить нагрев тумблером SA1.
|
|
|
14. Выключить питание стенда (три автоматических выключателя «Сеть»).
15. Закрыть краны В1, В3. Оставить открытыми краны В2, В4. Сбросить давление из ресивера компрессора. Выключить компрессор.
16. Провести (если требуется) новый эксперимент при другом начальном давлении. Перед экспериментом цилиндр должен быть охлажден до комнатной температуры.
17. Выключить питание стенда (три автоматических выключателя «Сеть»).
18. Закрыть краны В1, В3. Оставить открытыми краны В2, В4. Сбросить давление из ресивера компрессора. Выключить компрессор.
Обработка результатов эксперимента
Часть1 – Изотермический процесс
1. Вычислить V , P , T и заполнить таблицу 1.2.
, (1.2)
2. Абсолютное давление в исследуемом объеме равно сумме атмосферного давления (P1) и избыточного в полости цилиндра (Р2):
, (1.3)
3. Абсолютная температура находится по формуле:
, (1.4)
4. Вычислить для каждого шага сжатия N произведение PV.
Данные занести в таблицу 1.2.
5. Построить график зависимости P = f ( V ).
Часть 2 – Изохорный процесс
1. Вычислить P , T и заполнить таблицу 1.3.
2. Вычислить для каждой точки нагрева N отношение P / T. Данные занести в таблицу 1.3.
3. Построить график зависимости P = f ( T ).
Таблица 1.2
|
|
|
Исследование изотермического процесса
| Параметр | измерено | вычислено | |||||
| положение штока | избыточное давление | температура процесса | объем камеры | абсолютное давление в камере | температура процесса | PV | |
| N | L, мм | P2, кПа | t, 0C | V, м3 | Р, Па | T, K | - |
| 1 | |||||||
| 2 | |||||||
| 3 | |||||||
| ... | |||||||
Таблица 1.3
Исследование изохорного процесса
| измерено | вычислено | |||||
| Параметр | время | избыточное давление | температура процесса | абсолютное давление в камере | температура процесса | P/T |
| N | сек | P2, кПа | t, 0C | Р, Па | T, K | - |
| 1 | ||||||
| 2 | ||||||
| 3 | ||||||
| ... | ||||||
Часть3 – Изобарный процесс
1. Вычислить P , T , V и заполнить таблицу 1.4.
2. Вычислить для каждой точки нагрева N отношение V / T. Данные занести в таблицу 1.4.
3. Построить график зависимости P = f ( T ).
Таблица 1.4
Исследование изобарного процесса
| Параметр | измерено | вычислено | |||
| положение штока | температура процесса | объем камеры | температура процесса | V/T | |
| N | L, мм | t, 0C | V, м3 | T, K | - |
| 1 | |||||
| 2 | |||||
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| ... | |||||
Контрольные вопросы
|
|
|
1. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
2. Первый закон термодинамики.
3. Идеальный газ.
4. Изохорный процесс в p-v и T-s координатах.
5. Изохорный процесс. Основные уравнения.
6. Изобарный процесс в p-v и T-s координатах.
7. Изобарный процесс. Основные уравнения.
8. Изотермический процесс в p-v и T-s координатах.
9. Изотермический процесс. Основные уравнения.
10. Адиабатный процесс в p-v и T-s координатах.
11. Адиабатный процесс. Основные уравнения.
Лабораторная работа № 2
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 135; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!