Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты)

 

1. Способ определения :Покачателя адиабаты смеси газов, вк/воча щий заполнение емкости анализируемо смесью газов, ее нагрев, измерение температуры внутренней поверхности емкости в начале и в конце процесса itarpena и расчет показателя адиабаты смеси газов, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента, повышения тошюсти и расширения диапазона, перед заполнением емкости измеряют ее внутренний и наружный рад1гусы, время нагрева, температуру наруяагой поверхности емкости и давление смеси газов в начале и конце нагрева, а показатель К адиабаты рассчитывают по формуле ( НИР 8К бн Чс.;«р-Пн)ч н«р- ;«) где г -ССОТЕСТСТБвИНО ВНуТре1НП1Й ( «р и наружны емкости; Р,Р -соответственно конечное и натачьное давление смеси газов; т соответственно температур кар вн ры наружной и внутренней поверхностей емкости перед нагре1зом; т - соответственно темнератуИе-г ft Н ры наружной и внутренней поверхносте емкости после нагрева; t: - врнмя аагрлва смеси газов; д - коэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) Ц С 01 Ы 25(20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где 1 „Г, у

РОР соответственно внутренний и паруж«ыи радиусы емкостп; соответственно конечное и «а ачь«ое давление сме2 "aaa )(pa p )

ОН 1

"(((нир- Tsa) ° (Taaa "ви31 г

„2 „ aa )(pi р ) бн y&í ь Л „-Т Тan

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКУП ИЙ (21) 3654512/23-26 (?2) 17.10 83 (46) 15.07.85. Бюл. & 26 (72) П).В.Алешин, А.П.Грабович 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. Теплотехнический эксперимент. Справочник под ред. В.А.Григорьева и В,М.8op»a:а.

M.,: Энергоиэдат, 1982, с. 445-446. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

АДИАБЛТИ СИЕСИ ГАЗОВ (ГГО ВАРИАНТЫ) . (5 7) 1 . Способ определения показателя адиабаты смеси газов, нклочающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, ее нагрев, измерение температуры внутренней поверхности емкости в начале и в конце процесса нагрева и расчет показателя адиабаты смеси газов, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента, повышения то тости и расширения диапазона, перед заполнением емкости измеряют ее внутрен- ний и наружный радпусьг, время нагрева, температуру наружной поверхности емкости и давление смеси газон в начале и конце нагрева, а показатель К адиабаты рассчитынают по формуле

ÄÄSUÄÄ 1167486 A си газов; ,! I

Т, Т вЂ” соответственно температу

n< f- зя ры наружной и внутренней поверхностей емкости пе" ред нагревом;

Т Т вЂ” соответственно температуФ W t(V! 1 ры наружной и внутренней поверхностей емкости после нагрева;

"i — время пагрг.ва смеси газов;

p, - коэффициент теплолроводности материала емкости.

2. Способ опредслепия показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, пэмеренпс температуры внутренней поверхности емкости н определение г-оказатсля адиабаты смеси газов, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и понышения точности перед заполнением емкости измеряют ее внутренний и наружньгй радиусы, смесь газон охлаждают, измеряют температуры внутренней и наружной поверхностей емкости и давление смеси газов в начале и конце процесса охлаждения, время охлаждения смеси газов, а показатель К адиабать смеси газов определяют по формуле

1167486 где г„„", r — соответственно наружный

ЬИ и внутренний .радиусы емкости

Т Т вн нар

P, Р"- .соответственно начальное и конечное давления смеси газов;

Т, Т вЂ” соответственно температуI 4

Щ(Кар ры внутренней и наружной поверхностей емкости перед охлаждением; соответственно температуры внутренней и наружной поверхностей емкости после охлаждения; время охлаждения смеси газов; коэффициент теплопроводности материала емкости.

Изобретение относится к теплотехнике 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 постоP янном давлении к теплоемкости (С ) при постоянном объеме.

Цель изобретения - повышение точности и снижение стоимости эксперимента, расширение диапазона исследо ваний.

На чертеже изображена схема установки для осуществления способа.

Установка включает цилиндрическую емкость 1, заполняемую анализируемой смесью Газов и снабженную теплоизоляцией 2 и 5, измерители температуры 3 и 4 наружной и внутренней поверхности емкости, клапаны 6 и 7, измеритель 8 давления.

Оба варианта способа определения осуществляются следующим образом.

Вначале измеряют внутренний г „ и наружный г„ радиусы емкости 1 ° нар

Затем открытием клапанов 6 и 7 проиэвоцят продувку емкости 1, потом закрывают клапан 6, когда давление в емкости поднимается до рабочего, закрывают и клапан 7. Заполненную смесью газов емкость подвергают нагреву или охлаждению в зависимости от того, меньше температура смеси газов или больше, чем температура окружающей среды, т.е. осуществляют первый или второй варианты способа.

При этом измеряют температуры внутренней Тбн и наружной Т„„р поверхностей емкости и давление смеси газов в начале P и в конце Р" процесса нагрева или охлаждения смеси газов и время нагрева или охлаждения.

Варианты способа определения поясняются примерами их выполнения.

Пример 1. Цилиндрическая емкость гэн =0,025 м, г„ =0,030 м нчр из стали Х18Н9Т (коэффициент тепло— !

Вт проводности Л =57- — — — ) теплоизолнм ° град рованпая с торцев заполнялась азотом при температуре Т=173 К (-100 С) до давления 1,5 МПа (15 кг/см ) . .Температура внутренней поверхности емкости к моменту начала нагрева смеси Т „ =250 К (-23 С), а температура ( наружной поверхности Т „=253 К (-20 С), давление P =1, 5 7 МПа

20 кг (16 — — ) .

СМ2

Через промежуток времени 6=0,8 с измеряемые параметры имели следующие значения: Р =2 36 MIIa (24 — — )

1! кг э см2

Т"„ =270 К (-З С) и Тн =272, К (-1 С) .

При подстановке этих значений в формулу получили

30 (0,025) 1п(- — -) (2,36-I>,57) ° I0

0030 6

К l + "-""""-"" — - — -"" — " — — — -" — - " I 395.

0,8.57 f(253-250) + (272 - 270)7

Пример 2. Цилиндрическая ем-. кость г „=0,025 м, r„„0,030 м

35 из стали Х18Н9Т (коэффициент тепло.Вт проводности Д =57 — — -) теплоизолим град рованная с торцев, заполнялась смесью

40 горячих газов при температуре

Т=1012 К (739 С) до давления

1167486

Р-3 6 МПа (36 --;). Температура кг см- . внутренней поверхности емкости к моменту начала измеряемого процесса охлаждения смеси газов Т „=1002 К: 5 (729 С), а температура наружной поверхности T„„ =997.К (724 С), давление P =3,43 ИПа (35,).

Через промежуток времени 4=1,1 с 1р измеряемые параметры имели следующие значения: Р"=2,46 ИПа (25 к -), Твн 662 К (389 С), T„„658 К (385 С) .

При подстановке этих значений в формулу получили (0,023) л (0 02-) (3 ° 43-2 ° 46) 10

О О3О.

1,1 57 1 (1002-997) (662 - 638))

Предлагаемый способ позволяет. И 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 принудительный, но и самопроизвольные нагрев или охлаждение смесей газов. Это позволяет отказаться ЗО от применения нагревателей, что еще более упрощает экспериментальную установку и удешевляет ее, позволяет экономить энергию — все это экономит металл при создании экспериментальной установки.

Увеличение точности результатов эксперимента по предлагаемому способу в сравнении с известным способом оценивается следующим образом. . 4p

Если представить, что относительная ошибка определения показателя адиабаты Л является функцией, относительных ошибок измерения отдельных параметров (д П„, д П2,..., >), т.е. Ь = (УП„, сИ12,..., д"П„),, то в первом приближении

Формально в известном способе измеряется 11 параметров, а в предлагаемом " 9 параметров. Однако сравнение измеряемых параметров в сравниваемых способах позволяет заметить, что в предлагаемом способе нет измерения количества тепла, а оно требует измерения массы рабочего тела калориметра и еro температур в начале и в конце процесса теплоотдачи, т.е. для 1 измерения количества тепла необходимо сделать минимум три измерения, равноценных по точности измерениям температуры в предлагаемом способе. Тогда в известном способе.— по сравнению с предлагаемым следует вести речь об измерении не 11, а (10 + 3 = 13) параметров.

Если принять равными друг другу вклады погрешностей измерения каждого параметра B суммарную погрешность измереня 1, то при измерении 13 параметров в известном способе d,=63, а в предлагаемом способе д=-F9. Тогда увеличение точности будет

Пз в -- =1,202 раза, т.е. на 20,2Х.

Применение предлагаемого способа позволяет также анализировать как высоко-, так и низкотемпературные сме" си газов за счет отказа от необходимости калориметрирования, тем самым расширяется. диапазон исследования.

1167486

Составитель А. Жженова

Редактор Е. Копча Техред С.йовжий Корректор, В. Гирняк .

Заказ 4426/41 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делаи изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5: филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты) Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты) Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты) Способ определения показателя адиабаты смеси газов (его варианты) 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к технике для измерения состава двухкомпонентной среды и может быть применено в системах измерения и контроля в различных технологических процессах, например, при измерении состава и концентрации, уровня, массы и т.д

Изобретение относится к способам определения коэффициента теплопроводности твердых тел

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов с целью повышения их механических свойств и может быть применено для построения кадастра жидкостей по их охлаждающей способности
Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к испытаниям транспортного средства по определению тепловых условий внутри кабины

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к области исследования свойств материалов с помощью калориметрических измерений и может быть использовано в бомбовых калориметрах переменной температуры для определения теплоты сгорания топлива

Изобретение относится к области термической обработки стали и сплавов для повышения их механических свойств

 

Наверх