SU1167486A1

SU1167486A1 - Способ определени показател адиабаты смеси газов (его варианты)

Info

Publication number: SU1167486A1
Application number: SU833654512A
Authority: SU
Inventors: Юрий Вячеславович Алешин; Александр Петрович Грабович; Леонид Борисович Петров
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1985-07-15

Abstract

1. Способ определени :Покачател 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 показател адиабаты смеси газов, отличающийс тем, что, с целью снижени стоимости эксперимента, повышени тошюсти и расширени диапазона, перед заполнением емкости измер ют ее внутренний и наружный рад1гусы, врем нагрева, температуру нару агой 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: - врнм аагрлва смеси газов; д - коэ

Description

де г„„р ,

г соответственно наружный и внутренний .радиусы емкости;

Р , йоотввтственно начальное и- конечное давлени смеси газов; TL Т..,.,- соответственно температуиН пи(Л .

ры внутренней и наружной

поверхностей емкости перед охлаждением;

ч ™« соответственно температуры ВН НС(р внутренней и наружной поверхностей емкости после охлаждени ;

t врем охлаждени смеси га-. зов;

7 коэффициент теплопроводности материала емкрсти.

Изобретение относитс к теплотехнике Я может быть использовано дл определени показател адиабаты смесей газов, Показатель адиабаты (К) дл инди видуальиых газов вычисл етс поих физико-химическим свойствам, а дл смесей газов он определ етс как отношение теплоемкости (Ср) при посто нном давлении к теплоемкости (С) при посто нном объеме. Цель изобретени - повышение точности и снижение стоимости эксперимента , расширение диапазона исследований . На чертеже изображена схема установки дл осуществлени способа. Установка включает цилиндрическую емкость 1, заполн емую анализируемой смесью газов и снабженную теплоизол цией 2 и 5, измерители температуры 3 и 4 наружной и внутренней поверхности емкости, клапаны 6 и 7, измеритель 8 давлени . Оба варианта способа определени осуществл ютс следующим образом. Вначале измер ют внутренний г„ и нару шый г. радиусы емкости 1 . Затем открытием клапанов 6 и 7 производ т продувку емкости 1, потом закрывают клапан 6, когда давление в емкости поднимаетс до рабочего, закрывают и клапан 7. Заполненную смесью газов емкость подвергают нагреву или охлаз дчению в зависимости от того, меньше температура смеси газов или больше, чем температура ркружающей среды, т.е. осуществл ют первый или второй варианты способа. При этом измер ют температуры внутренней Трц и наружной поверхностей емкости и давление смеси газов в начале Р и в конце Р процесса нагрева или охлаждени смеси газов и врем нагрева или охлаждени . Варианты способа определени по сн ютс пргшерами их выполнени . Пример 1. Цилиндрическа емкость Гц„ 0,025 м, 0,030 м из стали Х18Н9Т (коэффициент теплопроводности ) теплоизолиМград рованна с торцев заполн лась азотом при температуре К (-100°С) до давлени 1,5 МПа (15 кг/см). Температура внутренней поверхности емкости к моменту начала нагрева смеси т ,,250 К (, а температура наружной поверхности 253 К (-20°С), давление ,57 МПа ( 16 --,2). см Через промежуток времени ,8 с измер емые параметры имели след ющие значени : Р -2,36 МПа (24 ---), т 270 К () и Т ,,, К (-ГС) . При подстановке этих значений в формулу получили ( 0,025) Infj lf (2,36-1,57)-to , Ь:5:5Г Т25з:25оГ 127Г-27о5Г° П Р И М е Р 2. Цилиндрическа емкость Гц„ 0,025 м, г„др 0,030 м из стали Х18Н9Т (коэффициент тепло , с-,-Вт проводности теплоизолим град рованна с торцев, заполн лась смесью гор чих газов при температуре К ( до давлени ,6 МПа (36 -). Температура внутренней поверхности емкости к моменту начала измер емого процес са охлаждени смеси газов (), а температура наружной поверхности 997 К (724С), давление ,43 МПа (35 ). Через промежуток времени 1,1 с измер емые параметры имели следующие значени : ,46 МЙа 662 К (), ).T 658 К (385С). При подстановке этих значений в формулу получили )-(3,43-2,46) in ur57t Too -5§fy {66r 658)y Предлагаемый способ позвол ет / проводить исследование на одной экспериментальной установке вместо двух 1ЧТО не менее, чем в 2 раза, уменьшае стоимость экспериментальной установк Кроме того, возможность производить как нагрев, так и охлаждение смеси газов, позвол ет осуществл ть не только принудительный, но и самопроизвольные нагрев или охлаждение смесей газов. Это позвол ет отказатьс от применени нагревателей, что еще более упрощае.т экспериментальную установку и удешевл ет ее, позвол ет экономить энергию - все это экономит металл при создании экспериментальной установки. Увеличение точности результатов экспери1 {ента по предлагаемому способ в сравнении с известным способом оцениваетс следующим образом. . Если представить, что относительна ошибка определени показател адиабаты 4 вл етс функцией, относительных ошибок измерени отдельных параметров (, cfTljо т.е. д (П, .сЛП,..., ,1, то в первом приближении :it -.H --if Формально в известном способе измер етс 11 параметров, а в предлаraejMOM - 9 параметров. Однако -сравнение измер емых параметров в сравниваемых способах позвол ет заметить, что в предлагаемом способе нет измерени количества тепла, а оно требует измерени массы рабочего тела калориметра и его температур в начале и в конце процесса теплоотдачи, т.е. дл 1 измерени количества тепла необходимо сделать минимум три измерени , равноценных по точности измерени м температуры в предл(1гаемом способе. Тогда в известном способе. по сравнению с предлагаемым следует вести речь об измерении не 11, ja (10 + 3 13) параметров. Если прин ть равными друг другу вклады погрешностей измерени каждого параметра а суь{марную погрешность измерен J, то при измерении 13 параметров в известном способе , а в предлагаемом способе . Тогда увеличение точности будет ЯТ в у-д 1,202 раза, т.е. на 20,2%. Применение предлагаемого способа позвол ет сакже анализировать как высоко-, так и низкотемпературные смеси газов за счет отказа от необходимости калориметрировани , тем самым расшир етс , диапазон исследовани .

Claims

1. Способ определения показателя адиабаты смеси газов, вк ломающий 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 точности и расширения диапазона, перед заполнением емкости измеряют ее внутрен* ний и наружный радиусы, время нагрева, температуру наружной поверхности емкости и давление смеси газов в начале и конце нагрева, а показатель К адиабаты рассчитывают по формуле ^{где г} _я,₍ ’ соответственно внутренний и наружный радиусы емкости;

соответственно конечное и начальное давление смеси газов;

соответственно температур ры наружной и внутренней поверхностей емкости перед нагревом;

соответственно температуры наружной и внутренней поверхностей емкости после нагрева;

время нагрева смеси газов; коэффициент теплопроводности материала емкости. >б определения показателя адиабаты смеси газов, включающий заполнение емкости анализируемой смесью газов, измерение температуры внутренней поверхности емкости и определение показателя адиабаты смеси газов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения стоимости эксперимента и повышения точности перед заполнением емкости измеряют ее внутренний и наружный радиусы, смесь газов 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 адиабаты смеси газов определяют по формуле

SU ,,1167486 где г_мяр , г ~ соответственно наружный вн и внутренний радиусы емкости;

Р¹ , Р~ соответственно начальное и· конечное давления смеси газов;

Тд_н , Т„_Лр- соответственно температуры внутренней и наружной поверхностей емкости перед охлаждением;

^твн »^тнс<р ~ соответственно температуры внутренней и наружной поверхностей емкости после охлаждения;

ΐ - время охлаждения смеси газов;

Л - коэффициент теплопроводности материала емкости.