КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Опытный стенд. Проведение опыта и обработка результатов измерений
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Проведение опыта и обработка результатов измерений После подключения стенда к сети 220В: 1. Включить тумблер «сеть» на передней панели измерительной системы. 2. Включить тумблер «помпа» в положение «макс». 3. При расходе 200-300 мл/с измерить температуру tlНАЧ на входе струи в теплообменник и температуру t2НАЧ на выходе из него. Определить систематическую погрешность разности температур.
δТ= t2НАЧ- tlНАЧ (2)
4. Включить нагреватели и термостатировать секции трубы при приблизительно одинаковых температурах (различие не более 2 град.) в диапазоне 60-90ОС. При этом датчики давления, установленные в теплообменнике, должны регистрировать одинаковое давление (процесс нагрева должен быть изобарным). Выждав 5 минут для установления теплового равновесия, измерить токи нагрева и определить мощность нагрева. Измерить температуру газа на входе в трубу и на выходе из нее. 5. Изменить расход воздуха. Подстроить нагрев для получения прежних значений температуры трубы. Дождавшись стабилизации температуры и тока нагрева, измерить токи (I1, I2, I3, I4) и определить мощность нагрева. Измерить температуру газа на входе в трубу и на выходе из нее. Удельная изобарная теплоёмкость рассчитывается по формуле (1) с учётом погрешности, рассчитанной по формуле (2). Теплота, подведенная к воздуху, равняется мощности нагрева и рассчитывается по формуле
W=(I12+I22+I32+I42)R (3)
Цель работы – экспериментальное определение коэффициента Пуассона. Коэффициент Пуассона (показатель степени адиабаты)
k= CP/CV (1)
определяется достаточно просто, если известна скорость распространения звука в исследуемом рабочем теле. Уравнение адиабаты
Pvk= P/ρk=const (2)
Скорость звука определяется, как
a=(dP/dρ)0,5 (3)
Используя уравнение Клайперона
Pv = RT или P/ρ= RT (4)
получим
a=(kP/ρ)0,5=(kRT)0,5 (5)
Соответственно,
k= a2/RT (6)
где P – давление, Па; v – удельный объём, м3/кг; T – температура, К; R – газовая постоянная, Дж/(кг·К); ρ – плотность, кг/м3. В данной работе скорость звука определяется при помощи резонатора, устройство которого описано ниже.
Внешний вид опытного стенда для определения отношения CP/CV показан на рисунке 1.
Рис.1. Опытный стенд 1 – корпус; 2 – экспериментальный блок; 3 – блок измерительной системы ИСТ-4; 4 – блок измерительных приборов; 5 – блок соединительных кабелей; 6 – ЗИП
На рисунке 2 показан экспериментальный блок, позицией 1 на котором обозначен модуль (резонатор), который применяется для определения скорости распространения звуковых колебаний (скорости звука). Принципиальная схема и устройство резонатора показаны на рис.3. Резонатор (рис.3) содержит металлическую трубу 1 и пульт 6. Один торец трубы закрыт крышкой, а другой – динамиком 4 и микрофоном 5, На трубу намотана нагревательная обмотка 2. В трубу ввернут датчик температуры 3. Динамик подключен к генератору гармонического сигнала, микрофон - к индикатору резонанса (оба устройства входят в состав пульта). Сопротивление обмотки. 12-14 Ом, максимальное напряжение на обмотке - 20 В. Пульт резонатора содержит генератор с регулируемой амплитудой и частотой (700-3000 Гц), цифровой частотомер с 4-разрядным индикатором H1, индикатор резонанса (светодиод) Н2, ручки регулировки частоты и амплитуды, органы коммутации. Электропитание всех устройств производится через разъем 7, подключаемый через кабель к разъему измерительного блока системы ИСТ-4.
Рис.2. Экспериментальный блок
Рис.3. Резонатор
Изменяя частоту сигнала, по максимумам амплитуды находят резонансные частоты νn = na/(2L) (7) где L = 180 мм – длина трубы резонатора, n = 1,2,3…. – номер гармоники.
Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 381; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |