Вимірювання вологості повітря
Гігрометри («гігро» – вологий) – прилади визначення абсолютна і відносної вологості повітря.
Є кілька типів гігрометрів, заснованих на виключно різних принципах:
а) вагові – складаються із системи V-образних трубок, наповнених гігроскопичною речовиною, що поглинає вологу з повітря. (Гігроскопічність – це властивість матеріалів поглинати вологу з повітря з допомогою процесу хімічного з'єднання з водою або капілярної конденсації);
б) плівкові – мають чутливий елемент з органічної плівки, яка розтягується у разі підвищення вологості і стискається при її зниженні;
в) волосяні – засновані на властивості знежиренної людської волосини змінювати свою довжину при зміні вологості повітря, що дозволяє вимірювати відносну вологість від 30 до 100%.
>Гігрографи – прилади для безупинної реєстрації відносної вологості повітря. Залежно від тривалості обороту барабанагигрографи бувають добові і тижневі.
>Психрометри– прилади для виміру вологості повітря та її температури. Є кілька типів: стаціонарні,аспирационние, дистанційні.
Стаціонарний психрометр Августа призначений для виміру відносної вологості повітря на стаціонарних умовах.
Рис. 1.2. Стаціонарний психрометр Августа
Принцип дії цього приладу (рис. 1.2.) грунтується на різниці показань «сухого» (А) і «вологого» (Б) термометрів залежно від вологості навколишнього повітря.
Чутлива частина одного з термометрів обгорнена тканиною (батист) , кінець якої опускається в трубку з дистильованої водою . Отже, ртутний резервуар однієї з термометрів завше залишається змоченим, а інший – сухим. Вода з поверхні зволоженної тканини, випаровуюється із швидкістю залежно від вологості і швидкість руху повітря.
Процес випаровування води супроводжується мокрим ( вологим) тепловим потоком, що обумовлює зниження температури зволоженного термометру. Чим менше вологовміст повітря ( менше відносна вологість) тим активнішим є процес випаровування води і тим більша різниця між показаннями «сухого» і «вологого» термометрів. Відносну вологість повітря визначають за допомогою психрометричних таблиць по різниці між «сухим» і «вологим» термометрами.
Найбільш досконалим приладом визначення відносної вологості в стаціонарних і польових умовах є аспіраційний психрометрАссмана. Штучна вентиляція в приладі здійснюється пружинним вентилятором. Принцип дії цього психрометра аналогічний психрометру Августа.
Температура навколишнього середовища визначається за сухим термометром, а вологовміст за допомогою обох термометрів з використанням психрометричних таблиць або за формулою Шпрунга, яка відрізняється від відомої формули Реньо постійним психрометричним коефіцієнтом, який враховує постійний потік повітря при вимірюваннях. Формула Шпрунга
d - вологовміст повітря
dII - вологовіміст насиченого повітря при температурі зволоженного термометра;
0,5-психрометричний коефіцієнт;
t- температура сухого термометру;
tм -температура мокрого термометру;
Р – барометричний тиск при дослідах.
Вологовміст насиченого повітря розраховується по одній із відомих формул або за допомогою таблиць.
Виміри розпочинаються через 3-5 хвилин після зволоження мокрого термометру та ввімкнення вентилятору.
Вимірювання швидкість руху повітря
Швидкість руху повітряного потоку при холодильної обробці та зберіганні СПГ вимірюють з допомогою немометрів,електроанемометрів,кататермометрів та інших. Потім, маючи середнє значення швидкості повітря на данному перерізі каналу визначають обємну витрату повітря.
V в = 3600 ·f · v,
де V в – обсяг повітря,м3/год; f – площа поперечного перерізу каналу, м2; v – середня швидкість повітря на каналі, м/с.
Порядок виконання роботи.
1.Зволожити дистилятом мокрий термометр Б.
2.Зафіксуйте температуру навколишнього середовища за допомогою термометру А
3.При стабілізації стовпчиків термометрів зафіксуйте температуру по сухому та мокрому термометру за занесіть різницю до таблиці.
4.За допомогою психрометричної таблиці знайдіть відносну вологість φ.
5.По температурі сухого термометру за допомогою таблиці знайдіть густину насиченої пари .
6. По температурі сухого термометру та відносній вологості за допомогою діаграми визначити температуру точки роси, вологовміст насиченого повітря та температуру по мокрому термометру.
7.Порівняти експериментальні дані та визначені за допомогою таблиць.
Заміри виконати три рази та визначити середні значення величин, які вимірюються.
Таблица 1.
| tc | tm | P | ∆t | φ | tp | d-експ. | d-розр. | |
| середнє |
Контрольні питання .
1.Який склад атмосферного повітря.
2.Як визначається тиск атмосферного повітря.Закон Дальтона
3.Як розрахувати газову постійну волого повітря.
4.Що називається абсолютною вологістю
5.Що таке вологовміст вологого повітря
6.Що таке відносна вологість повітря.
7. Густина (об'ємна вага) вологого повітря
8. Питома теплоємність повітря (с)
9.Сухе або явне тепло – тепло
10.Приховане тепло - тепло, що йде на зміну агрегатного стану пари без зміни температури (наприклад, осушення).
11.Ентальпія (тепловміст) вологого повітря Iв - це кількість тепла, яке
12.Що називається точкою роси.
13.Пояснити сенс Температури сухого та волого термометрів.
14. Чи може випаровуватись дощова вода з калюжи, якщо її температура дорівнюється температурі повітря.
15.Як змінюється інтенсивність теплообміну у конденсаторі ( градірні) при зниженні відносної вологості.
16.У якому разі можно розглядати вологе повітря як систему із двох температурних джерел.
17. Чи можливо висушити білизну після прання при температурі -10 С, якщо початкова температура дорівнюється 20 оС.
18. Скільки води виділиться при охолодженні 1 кг повітря з температурою 40 оС та відносною вологістю 30 % до температури 20о С.
19. Знайти мінімально можливу температуру води в калюжі , якщо температура повітря 25оС,а відносна вологість 60 %
20. Знайти температуру точки роси для повітря при температурі 30 С та відносній вологості 50 %.
Лабораторна робота №2