Kalorymetria paliw gazowych



Podobne dokumenty
Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Pomiar ciepła spalania paliw gazowych

Ć W I C Z E N I E N R C-5

Termodynamika techniczna

Pomiary ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych

Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie ciepła właściwego c p dla powietrza

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

Pomiar wilgotności względnej powietrza

TERMODYNAMIKA. Przedstaw cykl przemian na wykresie poniższym w układach współrzędnych przedstawionych poniżej III

11. Termodynamika. Wybór i opracowanie zadań od 11.1 do Bogusław Kusz.

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

Ćwiczenie nr 3. Wyznaczanie współczynnika Joule a-thomsona wybranych gazów rzeczywistych.

Opis techniczny. Strona 1

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH.

I. Pomiary charakterystyk głośników

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: TECHNIKA PROCESÓW SPALANIA

POMIARY WILGOTNOŚCI POWIETRZA

13) Na wykresie pokazano zależność temperatury od objętości gazu A) Przemianę izotermiczną opisują krzywe: B) Przemianę izobaryczną opisują krzywe:

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

[ ] 1. Zabezpieczenia instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego Przeponowe naczynie wzbiorcze. ν dm [1.4] Zawory bezpieczeństwa

I. Pomiary charakterystyk głośników

Efektywność energetyczna systemu ciepłowniczego z perspektywy optymalizacji procesu pompowania

POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej Zakład Termodynamiki i Pomiarów Maszyn Cieplnych

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

Wykład 4 Gaz doskonały, gaz półdoskonały i gaz rzeczywisty Równanie stanu gazu doskonałego uniwersalna stała gazowa i stała gazowa Odstępstwa gazów

CHARAKTERYSTYKI ZŁOŻONYCH UKŁADÓW Z TURBINAMI GAZOWYMI

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 2

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

Termodynamika 1. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

ĆWICZENIE 22 WYZNACZANIE CIEPŁA PAROWANIA WODY W TEMPERETATURZE WRZENIA

NAFTA-GAZ, ROK LXIX, Nr 8 / 2013

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7

Termodynamika 2. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Stany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23

Jest to zasada zachowania energii w termodynamice - równoważność pracy i ciepła. Rozważmy proces adiabatyczny sprężania gazu od V 1 do V 2 :

Ćwiczenia do wykładu Fizyka Statystyczna i Termodynamika

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

Instrukcja do laboratorium z fizyki budowli. Ćwiczenie: Pomiar i ocena hałasu w pomieszczeniu

Entalpia swobodna (potencjał termodynamiczny)

16 GAZY CZ. I PRZEMIANY.RÓWNANIE CLAPEYRONA

Destylacja z parą wodną

Wstęp teoretyczny: Krzysztof Rębilas. Autorem ćwiczenia w Pracowni Fizycznej Zakładu Fizyki Akademii Rolniczej w Krakowie jest Barbara Wanik.

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

Termodynamika poziom podstawowy

PALIWO STAŁE, PALIWO CIEKŁE

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

,0014) _. paliwa odniesioną do stanu roboczego obliczono z zależności (6.20) - 24,505 (8.94 4, ,15) kj/kg

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 3

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

Ćwiczenie V: ENTALPIA ROZPUSZCZANIA I NEUTRALIZACJI

Wojskowa Akademia Techniczna Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

WYZNACZANIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO POLIMERU BIOKOMPATYBILNEGO METODĄ STANDARDOWEJ SKANINGOWEJ KALORYMETRII RÓŻNICOWEJ (DSC).

Wydział Elektryczny, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Laboratorium Przetwarzania i Analizy Sygnałów Elektrycznych

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4

Ćwiczenie 425. Wyznaczanie ciepła właściwego ciał stałych. Woda. Ciało stałe Masa kalorymetru z ciałem stałym m 2 Masa ciała stałego m 0

P R O J E K T MODERNIZACJI KOTŁOWNI

Węzeł 2 Funkcyjny - Równoległy c.o. i c.w.u. Adres: Siedlce. Komenda Policji

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Teoria kinetyczna INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

prawa gazowe Model gazu doskonałego Temperatura bezwzględna tościowa i entalpia owy Standardowe entalpie tworzenia i spalania 4. Stechiometria 1 tość

METODA PODSTAWOWA POMIARU NA PRZYKŁADZIE WYZNACZANIA GĘSTOŚCI. BŁĘDY W METODZIE POŚREDNIEJ

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE

K raków 26 ma rca 2011 r.

Ćwiczenie 4. Wyznaczanie poziomów dźwięku na podstawie pomiaru skorygowanego poziomu A ciśnienia akustycznego

OZNACZENIE WILGOTNOSCI POWIETRZA 1

ĆWICZENIE BADANIE BEZPIECZEŃSTWA UŻYTKOWEGO SILOSÓW WIEŻOWYCH

TERMODYNAMIKA OGNIWA GALWANICZNEGO

= T. = dt. Q = T (d - to nie jest różniczka, tylko wyrażenie różniczkowe); z I zasady termodynamiki: przy stałej objętości. = dt.

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI I TECHNIKI CIEPLNEJ. Badanie charakterystyki wentylatorów połączenie równoległe i szeregowe. dr inż.

Stan wilgotnościowy przegród budowlanych. dr inż. Barbara Ksit

Badanie i zastosowania półprzewodnikowego modułu Peltiera jako chłodziarki

TERMODYNAMIKA. Termodynamika jest to dział nauk przyrodniczych zajmujący się własnościami

BADANIE PROCESU POLIMORFIZMU LOSARTANU METODAMI KALORYMETRY

Metodyka szacowania niepewności w programie EMISJA z wykorzystaniem świadectw wzorcowania Emiotestu lub innych pyłomierzy automatycznych

Ćwiczenie 5: Wymiana masy. Nawilżanie powietrza.

J. Szantyr - Wykład nr 30 Podstawy gazodynamiki II. Prostopadłe fale uderzeniowe

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Analiza konstrukcji i cyklu pracy silnika turbinowego. Dr inż. Robert Jakubowski

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie stosunku c p /c v metodą Clementa-Desormesa.

Dobór zestawu hydroforowego Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne 2. Wrocław 2014

Ćw. 11 Wyznaczanie prędkości przepływu przy pomocy rurki spiętrzającej

Gazy wilgotne i suszenie

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Wytrzymałość dielektryczne powietrza w zależności od ciśnienia

PROJEKT WYKONAWCZY. Projekt instalacji wykorzystującej energię ze źródeł odnawialnych w oparciu o zastosowanie systemu solarnego. 29.Czerwiec, 2012 r.

Mechanika płynów. Wykład 9. Wrocław University of Technology

KATEDRA SYSTEMÓW ENERGETYCZNYCH i URZĄDZEŃ OCHRONY ŚRODOWISKA. Termodynamika LABORATORIUM PRZEMIANY POWIETRZA WILGOTNEGO

Pomiar prędkości i natęŝenia przepływu za pomocą rurek spiętrzających

ANALIZA PRACY CHŁODZIARKI WIBROFLUIDYZACYJNEJ CWFM

Podstawowe definicje Dz. U. z 2007 r. Nr 18, poz. 115

Transkrypt:

Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn i Urządzeń Cielnych W9/K2 Miernictwo energetyczne laboratorium Kalorymetria aliw gazowych Instrukcja do ćwiczenia nr 7 Oracowała: dr inż. Elżbieta Wróblewska Wrocław, aździernik 2015 r.

I. WSTĘP TEORETYCZNY Ciełem salania s nazywamy ilość cieła uzyskaną rzy zuełnym saleniu jednostki masy aliwa o ostudzeniu salin do temeratury oczątkowej substratów, rzy czym ara wodna owstała w czasie salania zostaje dorowadzona do stanu ciekłego. Wartością oałową i nazywamy ilość cieła uzyskaną rzy zuełnym saleniu jednostki masy aliwa o ostudzeniu salin do temeratury oczątkowej substratów, rzy czym woda owstała w czasie salania ozostaje w stanie ary. Kalorymetr Junkersa jest urządzeniem rzeływowym, służącym do wyznaczania cieła salania i wartości oałowej aliwa gazowych i ciekłych. Salanie w kalorymetrze odbywa się rzy stałym ciśnieniu, równym ciśnieniu atmosferycznemu. Pracuje on w stanie ustalonym, tzn. rzy wystęującym stałym natężeniu rzeływu salanego gazu i stałym natężeniu rzeływu wody chłodzącej. W warunkach ustalonych temeratury w oszczególnych unktach kalorymetru są stałe, a jego energia wewnętrzna również jest stała. II. STANOWISKO POMIAROWE Badany gaz doływa do gazomierza mokrego (1) wyełnionego wodą (gaz, wskutek rzejścia rzez gazomierz mokry nasycony jest arą wodną, salany gaz jest więc gazem wilgotnym). Gazomierz wskazuje objętość salonego gazu V g, jego ciśnienie bezwzględne g i temeraturę t g. Parametry te mierzone są na wylocie z gazomierza. Po wyjściu z gazomierza badany gaz kierowany jest do dzwonowego regulatora ciśnienia (2). Jego zadaniem jest utrzymanie stałego nadciśnienia gazu doływającego do alnika, co zaewnia stałe natężenie rzeływu gazu. Zalecane jest takie dobranie natężenia rzeływu gazu, aby ilość cieła wywiązanego w kalorymetrze w ciągu godziny nie rzekroczyła 3700-4200 kj. Płomień alnika (3) owinien być sokojny, nieświecący i niebieski. Gdy łomień jest świecący mamy do czynienia ze salaniem niezuełnym. Zaalony alnik wrowadza się do wnętrza komory salania i mocuje się tak, by był stabilny. Należy amiętać, aby rzed wrowadzeniem alnika do komory salania otworzyć rzeływ wody chłodzącej. Palnik owinien być umieszczony jak najwyżej i możliwie w osi komory salania (4). Woda chłodząca doływa z ewnym nadmiarem do naczynia rzelewowego (5), w którym utrzymuje się stały oziom a-a. Przeływ wody należy wyregulować za omocą zaworu regulującego tak, aby rzyrost temeratury wody o rzejściu rzez kalorymetr nie rzekraczał 10-12ºC. Po rzełynięciu rzez naczynie rzelewowe woda omywa termometr wskazujący temeraturę dolotową t 1. Woda rzeływając rzez labirynt (6) odbiera cieło od salin rzez ściankę komory salania. 2

Dlatego też na wyływie z kalorymetru temeratura wody wylotowej t 2 jest wyższa od temeratury wody dolotowej t 1. Na odływie umieszczone jest drugie naczynie rzelewowe (7), które zaewnia stałość oziomu b-b. Dzięki stałej różnicy oziomów H, w czasie rzerowadzania omiaru wystęuje stałe natężenie rzeływu wody. Rys. 1. Schemat kalorymetru Junkersa [3] W czasie omiaru do cieła salania oałowej sala się 10 dm 3 gazu i jednocześnie zbiera się do odowiedniego naczynia wodę odgrzaną w kalorymetrze Junkersa i wyznacza jej masę m w. Odczytuje się też wartość temeratury t g i nadciśnienia gazu g na wskaźnikach na gazomierzu mokrym oraz temeraturę wody dolotowej do kalorymetru t 1 i wylotowej z urządzenia t 2. 3

III. PRZEBIEG ĆWICZENIA 1) Włączyć obieg wody chłodzącej. 2) Zaalić alnik i ustalić wielkość strumienia salanego gazu, umieścić alnik w komorze salania dokładnie mocując na zaczeach. 3) Wyregulować strumień masy wody chłodzącej tak, aby różnica temeratury wody dolotowej i wylotowej nie rzekraczała 10-12ºC. 4) Salając 50 dm 3 gazu zbierać skroliny do kolby omiarowej (do wyznaczenia wartości oałowej). 5) Jednocześnie, rzy w/w omiarze, strumień wody chłodzącej odrowadzanej do zlewu skierować do wiadra, na czas odowiadający salaniu 10 dm 3 gazu (do wyznaczania cieła salania), a nastęnie onownie skierować do zlewu. 6) W czasie wykonywania całego omiaru należy w jednakowych odstęach (n. co 2-2,5 dm 3 gazu) odczytać jednocześnie t 1, t 2, t g oraz g. 7) Po zakończonym omiarze należy wyjąć alnik z komory salania i odciąć doływ gazu a nastęnie doływ wody chłodzącej. 8) Wyznaczyć objętość wody i skrolin, zgromadzonych odowiednio w wiadrze i kolbie omiarowej. 9) Odczytać temeraturę i ciśnienie otoczenia. IV. OBLICZENIA Z uzyskanych na drodze omiaru danych t 1, t 2, t g, g należy obliczyć wartości średnie. Nastęnie wyznacza się cieło salania gazu ze wzoru: s m = w c w ( ) t 2śr - V g t 1śr gdzie: m w masa wody chłodzącej, kg c w cieło właściwe wody, c w = 4,19 kj kgk t 2śr średnia temeratura wody wylotowej, ºC, t 1śr średnia temeratura wody dolotowej, ºC, V g salona objętość gazu wilgotnego, m 3 W celu wyznaczenia wartości oałowej badanego gazu sala się 50 dm 3 gazu i jednocześnie zbiera się skroliny sływające z komory salania. Wartość oałowa: 4

i = s - rh 2O m V k gk gdzie: rh 2 O - cieło arowania wody, r H O = 2257, 104kJ kg 2 m k masa skrolin zebrana w czasie salania objętości gazu V gk, kg V gk salona objętość gazu wilgotnego, m 3 Saliny ouszczające kalorymetr nasycone są arą wodną, owietrze użyte w rocesie salania ma nieznaną wilgotność względną oraz wystęuje zjawisko zmniejszenia objętości odczas salania (kontrakcja). Wskutek owyższego nie mamy ewności czy w kalorymetrze wykroliła się cała masa ary wodnej jaka owstała wskutek salania wodoru zawartego w aliwie. Dlatego też, otrzymane cieło salania może być obarczone błędem, który znosi się rzy obliczaniu wartości oałowej, gdyż masa skrolin m k jest masą rzeczywiście wykrolonej ary wodnej. Uzyskane wartości cieła salania s i wartości oałowej i odnoszą się do jednostki objętości gazu wilgotnego w warunkach anujących na wylocie z gazomierza. Aby obliczyć wartości ważne dla gazu suchego i warunków normalnych należy uwzględnić wsółczynnik redukcji a: T a = T n g ag - n H 2O ag b g gdzie: ag bezwzględne ciśnienie salonego gazu, Pa 2 rężność nasyconej ary wodnej w temeraturze T g gazu wilgotnego, Pa H O T n temeratura normalna, 273,15K n ciśnienie normalne, 101325 Pa T g temeratura gazu wilgotnego, K b ciśnienie barometryczne, Pa Cieło salania sn i wartość oałowa in w warunkach normalnych: = s sn a = i in a 5

V. ZADANIA DO WYKONANIA 1) Wykonać omiary. 2) Obliczyć wielkości średnie z omiarów (t 1, t 2, t g, g ). 3) Obliczyć cieło salania i wartość oałową aliwa gazowego oraz dzięki obliczeniu wsółczynnika redukcji wyznaczyć sn oraz in. 4) Sformułować wnioski. LITERATURA [1] Laboratorium rocesów termonenergetycznych, tom I od red. A. Negrusza, Politechnika Wrocławska, Wrocław 1987 [2] Miernictwo energetyczne. Pomiary odstawowych wielkości z zakresu techniki cielnej, od red. A. Negrusza i M. Sąsiadka, Politechnika Wrocławska, Wrocław1977 [3] Negrusz A. Stańda J., Badania rocesów termoenergetycznych, cz. I, Politechnika Wrocławska, Wrocław 1980 6

Ćwiczenie nr 7 Miernictwo Energetyczne Protokół omiarowy z dnia b= Pa, t ot = ⁰C, m w = kg, m k = kg H2O = Pa L.. t 1, ⁰C t 2, ⁰C t g, ⁰C g, Pa L.. t 1, ⁰C t 2, ⁰C t g, ⁰C g,pa średnia 7