Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты)

 

1. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, помещение ее в калориметр , нагрев ее, измерение переданного количества тепла и расчет пока-, зателя адиабаты смеси газов, о т л ичающий ся тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и повьшения точности, перед заполнением емкости измеряют ее, объем, измеряют давление смеси газов в начале и давление смеси газов и переданное количество тепла в конце процесса нагрева , а показатель К адиабаты смеси газов рассчитывают по формуле К HV -Q-, где V - объем газовой смеси в емкости; . р , давление смеси газов соответ: ственно в начале и конце ее нагрева; Q - количество тепла, переданное смеЬи газов; 2. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, измерение переданного количества тепла и расчет показателя адиабаты смеси газов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и повьше л ния точности, перед заполнением емкости измеряют ее объем, смесь газов с . охлаждают, измеряют давление смесигазов в начале и давление смеси газов и количество переданного тепла в конце процесса охлаждения, а показатель адиабаты смеси газов рас считывают по формуле . Р-Р h4i К H-V --Q-- 00 О1 где V - объем газовой смеси в емкости; р , давление смеси газов соответственно в начале и конце ее охлаждения; Q - количество тепла, передан-мое смесью газов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-, jw $ g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

- (21) 3654091/23-26 (22) 17.10.83 (46) 15.07.85. Бюл. )) 26 (72) А.П. Грабович, Ю.В.Алешин и Л.Б;Петров (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 542.8(088.8) (56) Ястржембский А.С. Техническая термодинамика. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960, с. 56.

Тепло-и массообмен. Теплотехниче ский эксперимент. Справочник под ред. В.А.Григорьева и В.М.Зорина.

М.. Энергоиздат, 1982, с. 445-446. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

АДИАБАТЫ СМЕСИ ГАЗОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Способ определения по ызателя адиабаты смеси газов, включающий . заполнение емкости анализируемой смесью газов, помещение ее в калориметр, нагрев ее, измерение переданного количества тепла и расчет пока-, зателя адиабаты смеси газов, о т л ичающий с я тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и по. вышения точности, перед заполнением емкости измеряют ее объем, измеряют давление смеси газов в начале и давление смеси газов и переданное количество тепла в конце процесса нагрева, а показатель К адиабаты смеси газов рассчитывают по формуле с51И. G И 25 20 G 01 N 7/00

Р"-P

К =1+V — — —, Q где V — объем газовой смеси в емкости;

Р,Р"- давление смеси газов соответственно в начале и конце ее нагрева;

Q — количество тепла, переданное сме и газов;

2. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, включающий saполнение емкости анализируемой смесью газов, измерение переданного количества тепла и расчет показателя адиабаты смеси газов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сниже- д ния стоимости эксперимента и повыше Q ния точности, перед заполнением емкости измеряют ее объем, смесь газов .охлаждают, измеряют давление смеси С газов в начале и давление смеси газов и количество переданного тепла в конце процесса охлаждения, а показатель адиабаты смеси газов рас- )ииа считывают по формуле р I pl

К= 1+V — — —, Q где V - объем газовой смеси в ем— кости;

P,P"- давление смеси газов соответственно в начале и конце ее охлаждения;

Q — количество тепла, передан-. ное смесью газов. . Р

1167485

Изобретение относится к теплотех; нике и может быть использовано для определения показателя адиабаты смесей газов.

Показатель адиабаты (К) для индивидуальных газов вычисляется по их физико-химическим свойствам, а для смесей газов он определяется как отношение теплоемкости (С ) при постоянном давлении к теплоем- !О кости (С ) при постоянном объеме.

Цель изобретения — повышение точности и снижение стоимости эксперимента.

На чертеже изображена схема уста- 15 нонки для осуществления способа.

Установка включает емкость 1, заполняемую анализируемой смесью газов калориметр 2, частично заполненный рабочей жидкостью (в данном случае 2р водой), клапаны 3 и 4, измеритель 5 давления, гибкий трубопровод 6.

Установка работает следующим образом.

В начале измеряют объем V емкос— тп 1. Затем открытием клапанов 3 и 4 производят продувку емкости 1, закрывают клапан 3, а когда давление в емкости 1 поднимается до рабочего, закрывают и клапан 4., емкость с газо-З" вой смесью помещают в калориметр.

В зависимости от начальных температур смеси газов и калориметра производят нагрев или охлаждение смеси газов, т.е. осуществляют первый или 35 второй варианты способа. При эгом в начале процесса нагрева или охлаждения измерителем 5 давления измеряют величину давления Р смеси газов, I а в конце процесса измеряют одновременно величину давления P смеси

l( газов и калориметром 2 — количество переданного тепла. Варианты способа определения поясняются примерами их выполнения. 45

Пример 1. Емкость объемом

V = 0,0003767 м заполняется воздухом при его начальной температуре

263 К(-10 С) до давления 3,00 МПа и помещается в калориметр с температурой воды 333 К(+60 С), где производится нагрев воздуха. В момент погружения емкости в калориметр давление в, ней Р =3,07 МПа, а после прекращения нагрева воздуха давление в емкости Р"=3,50 MIIa. Измеренное калориметром количество переданного тепла Q = 405 Дж. Тогда

0 000377(3 50-3 07) 10

405 (10)

Пример 2. Емкость объемом

U =0,000377 м заполняется воздухом до давления Р =3,85 МПа при его начальной температуре 376 К (+103 С) и помещается в калориметр с температурой воды 288 К (+15 С), где производится охлаждение воздуха. В момент погружения емкости в калориметр давление в ней Р =3,80 МПа, а после прекращения охлаждения воздуха давление в емкости P =3,20 МЛа.

Измеренное калориметром количество переданного тепла Q=572 Дж. Тогда

0 0003 77 (3 80-3 20) 10 (11)

Предлагаемый способ позволяет проводить исследование на одной экспериментальной установке вместо двух, что не менее, чем в 2 раза, уменьшает стоимость экспериментальной установки. Кроме того, возможность производить как нагрев, так и охлаждение смеси газов, позволяет осуществлять не только принудительные нагрев или охлаждение, но и самопроизвольные. Это позволяет отказаться-от применения нагревателей, что еще более упрощает экспериментальную установку и удешевляет ее, позволяет экономить электрическую или иную энергии — все это помогает также экономить металл при создании экспериментальной установки.

Увеличение точности результатов э кспе римен та по предлагаемому спо сабу в сравнении с известным способом оценивается следующим образом.

Если представить, что относительная ошибка определения показателя адиабаты является функцией относительных ошибок измерения отдельных параметров (П„, д"П,...,d"Ï„), т.е.

Ь=Й(сГП„, с П2,...,ц Пд), то в первом приближении

Если принять равными друг другу вклады погрешностей измерения каждого параметра в суммарную погрешз .1167485 4 ность измерения, то при измерении 11 калориметра) в предлагаемом способе параметров в известном способе g=f5. При. этом увеличение точности

)6= 11, а для 5 (2 давленич, объем, количество тепла, тепловые потери уд q-5 а и июИ

Составитель А. Ккенова

Редактор Е.Копча ТехредЛ.Мартяшова КорректорЛ.Бескид

Заказ 4426/41 . Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4