Ćwiczenie nr 6 BADANIE WYDAJNOŚCI KOMPRESOROWEJ POMPY CIEPŁA

Transkrypt

1 Ćwiczenie nr 6 BADAIE WYDAJOŚCI KOMPRESOROWEJ POMPY CIEPŁA CEL I ZAKRES ĆWICZEIA Celem ćwiczenia jest badanie efektywności omy cieła. Ćwiczenie olega na dokonaniu omiarów temeratur i ciśnień odczas racy arownika i skralacza w układzie woda woda. ZAGADIEIA TEORETYCZE 1. Budowa i zasada działania omy cieła. 2. Wsółczynnik efektywności omy cieła. 3. I i II zasada termodynamiki. LITERATURA 1. Wrzesiński Z.,Termodynamika, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Grygiel P., Sodolski H., Laboratorium Konwersji Energii, skryt, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Politechnika Gdańska W. Zalewski, Pomy cieła. Podstawy teoretyczne i rzykłady zastosowań, Wyd. Politechniki Krakowskiej APARATURA I PRZYRZĄDY C A B D D Fot. 1. Stanowisko omiarowe ćwiczenia nr 6

2 Fot. 1 rzedstawia stanowisko omiarowe, na którym: A miernik temeratury, B miernik mocy elektrycznej, C oma cieła, D ojemnik arownika i skralacza. WARTOŚCI DO PRZYJĘCIA W OBLICZEIACH cieło właściwe wody c w = 4200 J/kgK masa wody m = 4,2 kg WYKOAIE ĆWICZEIA 1. aełnić wodą wodociągową oba zbiorniki do zaznaczonego oziomu, tak aby obie sirale były całkowicie zanurzone. 2. Wstawić termometry do obu zbiorników. 3. Zaisać wartości nastęujących arametrów: 1 ciśnienie za skralaczem, 2 ciśnienie za arownikiem, T 1 temeratura wody w zbiorniku skralacza, T 2 temeratura wody w zbiorniku arownika, T c1 temeratura czynnika chłodzącego na wejściu arownika (sonda 1), na T c2 - temeratura czynnika chłodzącego na wyjściu arownika (sonda 2), na T c3 - temeratura czynnika chłodzącego na wejściu skralacza (sonda 3), na T c4 - temeratura czynnika chłodzącego na wyjściu skralacza (sonda 4), na elektronicznym mierniku temeratury. 4. Włączyć omę i stoer. Miernik mocy elektrycznej uruchomi się automatycznie. 5. Wykonać ok. 20 omiarów zaisując wartości arametrów wymienionych w kt. 3 co 2 min. Za każdym razem należy najierw zamieszać starannie wodę w zbiornikach. 6. Po omiarach należy wyłączyć omę, odczytać wartość z miernika mocy elektrycznej i zresetować go. 7. Wodę ze zbiorników należy zlać do zlewek i nastęnie do zlewu. 8. Sorządzić wykres wszystkich czterech mierzonych temeratur w zależności od czasu we wsólnym układzie wsółrzędnych. 9. Obliczyć natężenie rzeływu cieła oddawanego rzez skralacz: S s mc, gdzie: m masa wody, c cieło właściwe wody, iloraz odstawie wykresu T 1 (t) dla t=10 min. należy wyznaczyć na

3 10. Obliczyć maksymalny wsółczynnik efektywności omy korzystając z zależności: S s P gdzie: P moc elektryczna silnika srężarki. 11. a odstawie równania:, S mc obliczyć natężenie rzeływu cieła rzez arownik S wyznaczając iloraz odstawie wykresu T 2 (t) dla t=10 min. na 12. Oszacować nieewność omiarową wsółczynnika efektywności omy. 13. Obliczyć natężenie rzeływu czynnika roboczego rzez srężarkę na odstawie zależności: S, h 3 gdzie: - objętość właściwa ar czynnika roboczego, entalia właściwa ar, h 3 entalia właściwa czynnika w stanie ciekłym. Wielkości te należy odczytać z zamieszczonej na końcu instrukcji tabeli omocniczej. 14. Obliczyć rzeczywiste natężenie rzeływu czynnika roboczego rzez srężarkę: r S, h 3 gdzie: - objętość właściwa ar czynnika roboczego, entalia właściwa ary, h 3 entalia właściwa cieczy. Wartości te należy odczytać z tabeli zamieszczonej na końcu instrukcji. a odstawie wyników dla czasu t = 10 min. należy odczytać wartość ciśnienia 1 za skralaczem i odowiadającą mu wartość h 3 oraz ciśnienie 2 za arownikiem i odowiadające mu i. 15. Obliczyć geometryczne natężenie rzeływu rzez srężarkę: g Vf gdzie: V ojemność skokowa srężarki wynosząca 5,08 cm 3, f częstotliwość obrotów tłoka srężarki wynosząca 1450 min -1 (dane z katalogu PHYWE).,

4 16. Obliczyć efektywność objętościową srężarki na odstawie zależności: r. g 17. Oszacować nieewności omiarowe wyznaczonych wielkości. Srawozdanie owinno zawierać: - stronę tytułową (według dołączonego wzoru), - cel i zakres ćwiczenia, - tabelę z wynikami, - obliczenia wyznaczanych wielkości, - wykresy zależności temeratury od czasu, - oszacowanie nieewności omiarowych.

5 Tabela 1. Dane dla czynnika roboczego omy: T temeratura, ciśnienie, - objętość właściwa ary, h 3 entalia właściwa cieczy, entalia właściwa ary, (Katalog PHYWE) T [ o C] [MPa] [m 3 /kg] h 3 [kj/kg] [kj/kg]