Ќазаќстан республикасыныѕ білім министрлігі

Семей ет және сүт өнеркәсібінің технологиялық институты

А. Ж. АСАМБАЕВ

ТЕРМОДИНАМИКАДАН

ЛАБОРАТОРИЯЛЫҚ ПРАКТИКУМ

Семей -2006

Құрастырған: техника ғылымының кандидаты А. Ж. Асамбаев

Термодинамикадан лабораториялық практикум:

Тақырыптар: Семей, обл. Баспахана 1994, 58 бет.
Техникалық термодинамика мен жылу алмасуды оқу лабораториялық жұмыстардың белгілі бір көлемін өткізу қажет етеді. Сондықтан бұл практикум осы орындауға арналған оқу құралы болып табылады.

Лабораториялық жұмыстардың алдында жұмыстарды дұрыс жүргізуге қажет жалпы білімдер беріледі.

Практикум энергетикалық және машина жасау мамандығының студенттеріне арналған.

Пікір жазып қолдаушы:

Семей технологиялық институтының «Тамақ өнімдерінің процестері мен аппараттары» кафедрасының меңгерушісі А. О. Камербаев және семей зоотехникалық институтының «физика» кафедрасының меңгерушісі доцент С. М. Малгаждаров.
Баспаға ұсынушы:

Семей технологиялық институтының методикалық кеңесі.

МАЗМҰНЫ:

Алғы сөз

1 жылу техникалық өлшеулер

1.1 құралдар мен өлшеулердің теориялық мағлұматтары

1.2 қысымды өлшеу

1.2.1 қысым өлшеу құралдардың жұмыс істеу принципі мен құрылысы

1.3 Температура өлшеуіш құралдардың жұмыс істеу принципі мен құрылысы

1.4 Сұйықтың және газдардың жылдамдығы мен шығынын өлшеу құралдары

1.4.1 Жалпы мағлұматтар

1.4.2 жылдамдықты және шығынды өлшеу құралдардың жұмыс принципі мен құрылысы
2. Термодинамикалық қасиеттерді, процестерді және циклдарды зерттеу

Лабораториялық жұмыс ТД-1. Ауаның изобаралық жылу сыйымдылығын анықтау

Лабораториялық жұмыс ТД- 2. Ауамен изохоралық процесті зерттеу.

Лабораториялық жұмыс ТД-3. Судың булану жылуын анықтау

Лабораториялық жұмыс ТД-4. Ылғалды ауалы процестерді зерттеу

Лабораториялық жұмысТД-5. Газотурбиналық құрылғы циклының термодинамикалық талдау

Лабораториялық жұмыс ТДП- 1. Цилиндрлық қабат әдісімен материалдардың жылу өткізгіштік коэффициентін анықтау

Есептеу – лабораториялық жұмыс ТМП-2. Еркін конвекция кезіндегі көлденең цилиндрдің жылу беруі
Жылуөлшеуіш техника

Құралдар мен өлшеулердің теориялық мағлұматтары

Анықталатын техникалық шама мен өлшеу бірлік арасындағы экспериманталды өлшенетін қатынасты өлшеу деп атайды

Өлшеу бірлікті көрсететін денелер немесе арнайы құрылғылар өлшемдер деп аталады.

Сонымен, құралдың дәлдік класы мен жоғары өлшем шегін біле отырып әрбір өлшеулердің абсолют және салыстырмалы қателігін өлшеп табуға болады.

Ыдыс пен ағындағы қысым бірлік ауданға перпендикуляр бағытта әсер ететін сандық мағынасы көрсетіледі.

SI жүйесінде күш ньютонмен (Н), ауадан квадратты метрмен өлшенеді. Қысым өлшеу бірлігі ньютон берілген метр квадрат (Н/м²) немесе паскаль (Па), 1 Н/м² = 1 Па.

Қысымды сулы немесе сынап манометрмен өлшегенде, қысым су бағанасының миллиметр биіктігімен (мм су бағ.) немесе сынап бағанасының миллиметр биіктігімен (мм сынап бағ.) өлшенеді.

Практика жүзінде манометрлер қөбінесе техникалық атмосферада кездеседі (кГ/см²). Қысымның өлшеу бірліктерінің ара қатынасы 1.1 кестеде көрсетілген.

Сұйықтың, газдың және булардың күйін сипаттау үшін жеке жылутехникалық есептерде абсолют қысым қолданылады:

р=р_арт+р _σ

мұндағы р_арт- артқан қысым (манометрдің көрсеткіші).

1.1 КЕСТЕ

Қарапайым сұйықтық манометр шкаласы бар U-тәріздес шынылы түтіктен (1.1-сурет). Түтік шкаласының нольдік белгісіне дейін жұмыстық сұйықпен (су, сынап) толтырылады. Түтіктің бір басы қысым өлшейтін көлеммен резеңке (полиэтилен) түтік арқылы қосылады, екінші жағы атмосфераға жіберіледі. Сұйықтың манометрмен қысымды өлшеу принципі – жұмыстық сұйықтың деңгей айырмасын h санауында.

Серіппелі манометрлер мен вакуумметрлер

Серіппелі манометрлер мен вакуумметрлер жұмыс принципі серпімді элементтерден (түтікші серіппелер, сильфондар) деформациясын өлшеуінде. 1.2 суретінде түтікші серіппесі бар манометрдің сызбанұсқасы көрсетілген. Қысым өскен кезінде түтікші серіппенің көлемінде ішкі және сыртқы бетіне әсер ететін қысым күшінің айырмасы пайда болады, сол себепті серіппе созылады. Серіппенің қозғалысы манометрдің тіліне беріледі. Вакуумметрдің құрылысы сондай ақ.

1.2 сурет. Түтікші серіппесі бар манометр:

1-түтікші серіппе, 2-манометрдің тілі.

Электр манометрлер.

Жұмыс істеу принципі мынадай құбылыстарды пайдалануында: электр кедергісінің өзгерісі, кристалдың белгілі бір бағытта деформациясында электростатикалық зярадтардың пайда болуы, қысым әсерінен пластина орнының өзгеріснен конденсатордың электр сыйымдылығының өзгерісі.

Электр зарядтар кристалл бетінде (кварц, турмалин) пайда болатын құбылысты пайдаланатын электр манометрдің сызбанұсқасы 1.3 суретте көрсетілген. Канал арқылы көрсетсек: қысым өлшенетін көлеммен қосылады. Қысымның өзгерісі кезіндегі кварцтық пластинаға 1 түсетін күш өзгереді де, пластина қырында шамалары бір-біріне тең және таңбалары қарама- қарсы электр зарядтар пайда болады. Зарядтарды тіркеп отырып, көлемдегі қысым сипаттамасын жазуға болады.

1.3 сурет. Электр манометрдің сызбанұсқасы.

1-кварцтың пластиналары, 2-кабель, 3-осцилограф.
1.3 Температура өлшеуіш құралдардың жұмыс істеу принципі мен құрылысы.
Сұйықтық манометрлер

Шынылы сұйықтық термометрлердің жұмысы термодинамикалық сұйықтың және қабықшаның көлем ұлғаю коэффициентінің айырмасына негізделген. Термометрдің қабықшасы шыныдан немесе кварцтан істелінген. Сұйықтың ұлғаю коэффициенті, қабықшаның ұлғаю коэффициентінен 15-30 есе артық. Термодинамикалық сұйық ретінде сынап және этил спирті қолданылады.

Кедергі термометрлер.

Жұмыс істеу принципі температура өзгергенде металдың электр кедергісі өзгерісінде негізделген. Кедергі термометрлерді істеу үшін көбінесе никель, пластина мыс қолданылады. Кедергі термометрінде кедергіні өлшейтін құрал, жиынтықта екінші құрал болып табылады.

Термометрлік пирометрлер (терможұптар).

Құралдың сызбанұсқасы 1.4 суретте көрсетілген. Жұмыс істеу принципі әр текті өткізгіштердің (терможұптардың) температуралары бірдей болмағанда металл мен құймалардың электр қозғаушы күшті тудыратындығына негізделген.

Өлшеу кезінде денелердің біреуін (ыстығын) температураны анықтайтын ортаға орналастырылады, екінші дәнекерді (суығын) температурасы белгілі (t₀) немесе бірқалыпты ортада орналастырылады. Егер осы тізбекті термо-ЭҚК-ті келтірсек, онда ол ЭҚК-тің екі қоспасы алгебралық қосындысына теңдігін көрсетеді:

E_ab=e_ab(T)+(-e_ab)_(T0)= e_ab(T)-e_ab(T0) (1.4)

Терможұптарды дайындау үшін мына материалдар қолданылады: хромель-копель, мыс-константан, хромель-алюмель т.б.

1.4 сурет. Терможұптың сызбанұсқасы:

1-ыстық дәнекер, 2-суық дәнекер,

3-Дьюар ыдысы, 4-милливольтметр.

Радиациялық пирометрдің жұмысы қыздырылған үстіңгі беттің жылу сәулелік интенсивтілігін өлшеуге негізделген. Қыздырылған үстіңгі

1.4.1 Жалпы мағлұматтар.

Құбырдың қысымы арқылы белгілі уақыт бірлігінде өтетін заттың көлеммен массасын өлшейтін құралдарды