ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Лабораторная работа №3
«Определение КПД газовой плиты»
1.
Задачи лабораторной работы.
Ознакомиться с типами и видами бытовых газовых плит.
Определить КПД газовой плиты с выключенным и
включенным духовым шкафом.
Построить кривую зависимости изменения КПД от давления
газа перед прибором.
2.
Экспериментальная установка.
Схема экспериментальной установки представлена на рис. I и
состоит из газового баллона, регулятора давления газа, газовой
плиты с кастрюлей и комплекта контрольно-измерительных
приборов.
3.
Основные расчетные формулы.
Количество затраченного тепла определяется по формуле:
Q
затр
= V
нор
*
р
н
Q , кДж;
где V
нор
- израсходованный объем газа, приведенный к
нормальным условиям, м
3
/ч;
р
н
Q
- низшая теплота сгорания газа, кДж/м
3
.
Приведенный объем газа определяется по формуле (лаб.
раб.№1):
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
∗
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−+
∗
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
г
гбар
ноp
t
PPP
mm
V
273
273
7601000
12
, м
3
;
где m
2
, m
1
- соответственно, показания газового счетчика
в конце и в начале опыта, л;
Р
бар
- среднее барометрическое давление, мм рт.ст.;
Р
г
- давление газа перед газовым прибором мм
рт.ст.;
Р - упругость насыщенных паров воды в газовом
счетчике, мм.рт.ст.;
t
u
- температура газа, °С ;
Низшая теплота сгорания газа определяется по формуле:
р
н
Q = КQ
с
н
∗ ; кДж/м
3
;
где
с
н
Q
- низшая теплота сгорания газа на сухую массу,
кДж/м
3
.
К - коэффициент, зависящий от влагосодержания
газа, определяется по формуле:
г
d
К
+
=
804,0
804,0
где d
г
- влагосодержание газа, кг/м
3
.
Низшая теплота сгорания газа на сухую массу
определяется по формуле:
(
)
∑
∗∗= ,01,0
i
c
нi
с
н
rQQ кДж/м
3;
где
с
нi
Q - низшая теплота сгорания i-того компонента
газа, кДж/м
3
;
r
i
- объемная доля i-того компонента
газообразного топлива, % об.
Полезно используемое тепло от сгорания газообразного
топлива в горелке бытовой газовой плиты определяется по
формуле:
Q
пол
=(Q
вод
+Q
с
+Q
о.с.
),
где Q
вод
-количество тепла, воспринятое водой, кДж;
Q
с
- количество тепла, затраченное на нагрев
сосуда, кДж;
Q
о.с.
- количество тепла, отданное в окружающую
Лабораторная работа №3 Рбар- среднее барометрическое давление, мм рт.ст.;
«Определение КПД газовой плиты» Рг - давление газа перед газовым прибором мм
рт.ст.;
1. Задачи лабораторной работы. Р - упругость насыщенных паров воды в газовом
счетчике, мм.рт.ст.;
Ознакомиться с типами и видами бытовых газовых плит. tu - температура газа, °С ;
Определить КПД газовой плиты с выключенным и Низшая теплота сгорания газа определяется по формуле:
включенным духовым шкафом.
Построить кривую зависимости изменения КПД от давления Qнр = Qнс ∗ К ; кДж/м3;
газа перед прибором.
где Qнс - низшая теплота сгорания газа на сухую массу,
2. Экспериментальная установка.
кДж/м3.
Схема экспериментальной установки представлена на рис. I и К - коэффициент, зависящий от влагосодержания
состоит из газового баллона, регулятора давления газа, газовой газа, определяется по формуле:
плиты с кастрюлей и комплекта контрольно-измерительных 0,804
К=
приборов. 0,804 + d г
где dг - влагосодержание газа, кг/м3.
3. Основные расчетные формулы. Низшая теплота сгорания газа на сухую массу
определяется по формуле:
Количество затраченного тепла определяется по формуле:
Qзатр= Vнор * Qнр , кДж; ( )
Qнс = 0,01 ∗ ∑ Qнic ∗ ri , кДж/м3;
где Vнор- израсходованный объем газа, приведенный к
нормальным условиям, м3/ч; где Qнiс - низшая теплота сгорания i-того компонента
Qнр - низшая теплота сгорания газа, кДж/м3.
газа, кДж/м3;
Приведенный объем газа определяется по формуле (лаб. ri - объемная доля i-того компонента
раб.№1): газообразного топлива, % об.
Полезно используемое тепло от сгорания газообразного
⎛ m − m1 ⎞ ⎛ Pбар + Pг − P ⎞ ⎛⎜ 273 ⎞⎟ 3 топлива в горелке бытовой газовой плиты определяется по
Vноp = ⎜ 2 ⎟ ∗ ⎜⎜ ⎟⎟ ∗ ⎜ ⎟, м ;
⎝ 1000 ⎠ ⎝ 760 ⎠ ⎝ 273 + tг ⎠ формуле:
Qпол=(Qвод+Qс+Qо.с.),
где m2, m1 - соответственно, показания газового счетчика
где Qвод -количество тепла, воспринятое водой, кДж;
в конце и в начале опыта, л;
Qс - количество тепла, затраченное на нагрев
сосуда, кДж;
Qо.с. - количество тепла, отданное в окружающую
