Лабораторная работа ’ 2 По дисциплине- Физика наименование учебной дисциплины согласно у.html
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Федеральное агентство по образованию РФ
Национальный Минерально-Сырьевой Университет «Горный»
Лабораторная работа № 2
По дисциплине: Физика _________
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Цикл тепловой машины.
Выполнил: студент гр. ТПП-11 ______________ /Адршин К.Л./
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель: Доцент ____________ /Космотынская Ю.В./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2012
Цель работы: исследование принципа работы простейшей тепловой машины в прямом и обращенном цикле.
Тепловая машина— устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела — на практике обычно пара или газа.
В промышленных тепловых машинах не применяется газ в качестве рабочего тела вследствие крайне низкого КПД, но для ознакомления с принципом работы тепловой машины газ в качестве рабочего тела удобен из-за простоты описания происходящих процессов. Рассмотрим основные этапы работы тепловой машины в прямом цикле. Предполагается, что в системе имеется неограниченный источник тепла, т.е. такой источник, который сохраняет свою температуру независимо от процессов теплообмена с ним. В качестве такого источника реально используется окружающая среда (уличный воздух, вода в больших водоемах). В качестве приемника тепла может выступать, например, воздух внутри помещения. За счет тепла источника газ в начале цикла сжатия приобретает температуру источника. В процессе сжатия температура газа повышается, избыточное тепло передается приемнику тепла. При этом часть тепла неизбежно теряется на нагрев частей установки и, в конечном итоге, возврат назад к источнику тепла. Поскольку масса газа в объеме цилиндра много меньше суммарной массы циркулирующей воды в теплоприемнике и деталей установки, теплом, потраченным на нагрев газа можно пренебречь, тогда уравнение теплового баланса за цикл сжатия можно записать в следующем виде:
где - изменение температуры системы за один ход поршня;
- теплоемкость теплоприемника (воды);
- теплоемкость цилиндра и поршня;
- работа внешних сил по перемещению поршня.
Оценить работу можно графически, построив график зависимости по результатам измерения параметров состояния газа в процессе сжатия.
Экспериментальная установка
Схема установки изображена на рисунке ниже:
Назначение и характеристика основных элементов установки:
а) Термостатированный резервуар (1), с заключенным в нем цилиндром (2) с поршнем (3). Посредством штока (4) и реверсивного шагового привода (5) поршень может перемещаться в цилиндре. Управляется шаговый привод пультом (15), отображающим текущий объем под поршнем.
Параметры:
- объем под поршнем (геометрический): Vmin = 0,5 л, Vmax = 5 л;
- теплоемкость резервуара 400 Дж/С.
б) Термостаты. Термостатирование объема осуществляется прокачиваемой водой, температура которой поддерживается термостатами (8) и (9), настроенными на поддержание низкой и высокой температуры. Выбор термостата, вода из которого в данный момент подается в объем (1), осуществляется краном (10). Каждый термостат имеет собственный пульт управления: (16) и (17). Термостаты расположены ниже уровня цилиндра и при отключении циркуляционного насоса вода из рубашки цилиндра стекает в соответствующий термостат. Термостат может находится в трех состояниях:
1) "ВЫКЛ" - переключатели [нагрев] и [цирк.] в положении [выключено], если в этом состоянии термостат подключен к системе краном (12), то в него стекает вода из рубашки цилиндра;
2) "ВКЛ" - переключатели [нагрев] и [цирк.] в положении [включено], при этом на выходе термостата температура равна заданной регулятором [Уст. Т] независимо от величины температуры на входе;
3) "ЦИРК." - переключатель [нагрев] в положении [выключено], переключатель [цирк.] в положении [включено], при этом температура на выходе термостата равна температуре на входе. Допускается любое состояние термостата при любом положении крана (10).
Параметры:
- диапазон задаваемых температур: tmin = 10 C, tmax = 98 C;
- объем циркулирующей воды: 1 л.
в) Система заполнения цилиндра. Для заполнения или вентиляции объема цилиндра служит кран (11) - соединяет внутренний объем цилиндра с атмосферой.
г) Контроль давления. Для контроля давления служит мановакуумметр (12). Прибор постоянно подключен к внутреннему объему цилиндра. Показания прибора - относительно атмосферного давления.
Параметры:
- шкала мановакуумметра: -0,1 0 1,2 МПа.
д) Измерение температуры внутри цилиндра осуществляется термопарой (6), индикация температуры - цифровой термометр (13). Для измерения температуры воды используется термопара (7), индикация температуры - цифровой термометр (14).
Параметры:
- шкала термометра: 0 200 С;
Результаты измерений и вычислений:
Цикл тепловой машины.
|
№ опыта |
P,Па. |
V,л. |
T,К. |
|
1 |
0 |
5 |
20 |
|
2 |
0.0010 |
4.95 |
20 |
|
3 |
0.0020 |
4.9 |
20 |
|
4 |
0.0031 |
4.85 |
20 |
|
5 |
0.0042 |
4.8 |
20 |
|
6 |
0.0053 |
4.75 |
20 |
|
7 |
0.0064 |
4.7 |
20 |
|
8 |
0.0075 |
4.65 |
20 |
|
9 |
0.0087 |
4.6 |
20 |
|
10 |
0.0099 |
4.55 |
20 |
Расчеты погрешности измерений:
Прямый
Косвенные
Графическая зависимость Р=Р(V)
Вывод:
В данной лабораторной работе я исследовал принцип работы простейшей тепловой машины в прямом и обращенном цикле. Оценил работу графически, построив график зависимости по результатам измерения параметров состояния газа в процессе сжатия.
2. смысловой революционизации парадигмы теории общества мы заимствуем не из дисциплинарной социологической т
3. 8 км-ч 2 Определить потребный парк локомотивов если линейный пробег равен 3
4. Краткая характеристика объекта 1
5. Безналичный расчет в Казахстане
6. Пусковым механизмом патогенеза отморожений служат функциональные расстройства в сосудистом русле- длитель
7. Андрей Миронов
8. Формування бюджетів фондів соціального страхування України
9. контроль не нужен Конституционные гарантии свободы средств массовой информации детализированно раскры
10. Тема засідання 10
11. пояснительная записка к Курсовой работе Святкиной Оксаны Ивановны Факультет ФАЭ
12. Воронежский государственный педагогический университет ГОУ ВПО ВГПУ КАФЕДРА ИСТОРИИ РОССИИ
13. Детский сад комбинированного вида 17 Лесная сказка города Набережные Челны Республики Татарстан
14. Виды рисков внутренней и внешней среды организации и учет их при управлении
15. внешней информации получаемой из внешней среды окружения предприятия
16. Эксплуатационные материалы
17. Контрольная работа- Исследование частотных свойств линейных динамических звеньев
18. СЕРА и ее свойства
19. тема права сложившаяся в Древнем Риме и ставшая основой для правовых систем большинства современных европ
20. Карта умов праці лікаря-рентгенолога