Работу выполнил студент(ы) гр. Работу принял
Пример.
По аспирационному психрометру tс=170С; tв=120С. Барометрическое давление Рб = 102000 Па, а V=0,2 м/с.
Определить относительную влажность воздуха.
Решение.
По табл.18.1 находим парциальное давление насыщенных паров при tв=120С: Рнас=1400 Па, при tс=170С: Рн=1920 Па,
Таблица 18.1
Парциальное давление насыщенных водяных паров
при различных температурах
| Температура, 0С | Парциальное давление, Па | Температура, 0С | Парциальное давление, Па |
Дефицит влажности воздуха В рассчитываем по формуле
% (18.2)
Для тех же условий:
Для регистрации колебаний температуры и относительной влажности за длительный период времени используют самопишущие приборы такие, как термографы и гигрографы, которые выпускаются с суточным и недельным вращением барабана.
1.3. Измерение скорости ветра
Скорость ветра измеряют с помощью термоанемометров и анемометров. Для измерения скорости ветра в пределах от 0,1 до 5 м/с можно пользоваться термоанемометрами. Анемометры по типу ветроприемника подразделяют на чашечные и крыльчатые. Для измерения скорости ветра от 1 до 20 м/с наиболее часто применяют чашечные анемометры; от 0,3 до 5 м/с – крыльчатые анемометры. Чем больше скорость ветра, тем быстрее вращается ветроприемник. По методу преобразования этого вращения анемометры бывают электронные и механические. Принцип работы электронных анемометров заключается в преобразовании скорости воздушного потока, вращающего ветроприемник, в число импульсов и индикации скорости в м/с на пульте прибора.
У механических анемометров вращение крыльчатки передается на счетный механизм. Разница в показаниях до и после измерения, деленная на время наблюдения, показывает число делений в 1 с. Специальный тарировочный график, прилагаемый к прибору, позволяет по частоте вращения определить скорость ветра.
Принцип действия термоанемометра основан на охлаждении движущимся воздушным потоком микротермометра сопротивления. На табло прибора отображаются температура воздуха и скорость воздушного потока в м/с.
1.4. Измерение атмосферного давления
Атмосферное давление при выполнении лабораторной работы измеряется барометром–анероидом.
2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Лабораторная установка (рис.18.1) состоит из стола 1 и колонки 2, на которой размещены таймер 3 и осевой вентилятор 4. Для измерения скорости воздуха, создаваемого осевым вентилятором, используется крыльчатый анемометр 5, закрепленный на подставке. Атмосферное давление определяется с помощью барометра–анероида 6 по внутренней шкале в гПа. Измерение температуры, относительной влажности воздуха и ее дефицита производят аспирационным психрометром 7. Скорость движения воздуха на различных расстояниях по по оси воздушного потока определяют с помощью термоанемометра 8 (рис. 18.2.).
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Внешним осмотром убедитесь в исправности приборов, а для приборов, запитывающихся от электрической сети, проконтролируйте исправность изоляции питающих проводов, а также надежность заделки вилок.
2. Не устраняйте самостоятельно замеченные неисправности, а сообщите о них преподавателю.
3. Строго соблюдайте общие меры безопасности при проведении лабораторных работ, изложенные при проведении первичного инструктажа по охране труда на рабочем месте.
4. По окончании работы отключите все приборы от электросети.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Узнать у преподавателя вариант выполнения работы. Вариант 1 – установлен электронный крыльчатый анемометр, 2 – установлен механический анемометр.
2. Определить температуру, относительную влажность воздуха и дефицит влажности.
Эти параметры измеряют аспирационным психрометром. Процесс измерения начинают с подготовки прибора, визуального контроля его исправности и с ознакомления с документами по аттестации прибора. За 3–4 мин до начала измерений смачивают чехол влажного термометра водой. Далее включают вентилятор психрометра с помощью электрического выключателя и одновременно запускают таймер. Спустя одну минуту начинают наблюдения за понижением показаний температуры влажного термометра. За счет испарения воды с чехла влажного термометра от резервуара с ртутью отнимается тепло на фазовый переход воды в пар, и показания влажного термометра понижаются тем быстрее, чем интенсивнее процесс испарения, который является функцией парциального давления водяных паров в воздухе.
Отсчет значения температуры по влажному термометру производят через 4 мин, когда значения достигают минимума. Одновременно снимают показания сухого термометра. Для уменьшения погрешности отсчета при регистрации показаний термометров необходимо, чтобы глаз наблюдателя находился на уровне конца столбика ртути.
Значения показаний термометров аспирационного психрометра заносят в табл.18.2 отчета (строка 1). Затем определяют относительную влажность, как расчетным путем по формуле (18.1), так и по номограмме. Полученные значения относительной влажности также заносят в табл. 18.2. Значения барометрического давления определяют по барометру-анероиду и заносят в строку 2 табл.18.2.
По формуле (18.2) рассчитывают дефицит влажности воздуха, полученный результат заносят в табл.18.2.
3. Определение скорости ветра.
3.1.Включить вентилятор. Подождать несколько минут, пока установится постоянная скорость вращения лопастей. Затем приступить к измерениям скорости воздушного потока с помощью анемометра по варианту задания.
Вариант 1 – электронный анемометр.
Включить пульт. Через 5 с на табло должно появиться некоторое значение скорости воздушного потока. Значение скорости индицируется через 5 с в течение 3 с. Первый отсчет показаний анемометра производить через 30 с.
Вариант 2 – механический анемометр.
Имерения начинают с записи показаний (табл. 18.3) всех трех циферблатов анемометра (четырехзначная цифра): справа внизу – тысячи, слева внизу – сотни, по большому циферблату – десятки и единицы (записывают те цифры, через которые стрелка уже прошла). При этом ось прибора должна быть отключена арретиром от регистрирующего механизма.
После подготовки анемометра к работе его располагают на штативе так, чтобы его циферблат находился параллельно оси движения воздуха. Несколько минут (2 - 3 мин) необходимо подождать, пока установится попостоянная скоростьпостоянная скорость постоянная скорость постоянная скорость вращения лопаточного колеса. Затем одновременно с включением арретира анемометра включают таймер. При значениях скорости движения воздуха свыше 10 м/с достаточна экспозиция в 50…100 с, в остальных случаях она должна составлять 3…5 мин. После истечения времени замера арретиром отключают счетный механизм анемометра и записывают показания трех циферблатов (табл. 18.3).
Разница между показаниями до и после измерения, деленная на время, дает скорость воздушного потока в делениях шкалы анемометра за секунду. Скорость, м/с, определяют по специальному тарировочному графику, отражающему индивидуальные качества данного анемометра. Эти графики заполняются на заводах – изготовителях и прикладываются к каждому прибору.
3.2. Произвести замеры температуры и скорости движения воздуха термоанемометром в трех точках на различных расстояниях по оси воздушного потока, создаваемого вентилятором. Результаты замеров занести в табл.18.4.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
1. Цель работы.
2. Схема лабораторной установки.
3. Измерение значения температуры и относительной влажности и ее дефицита.
Таблица 18.2
| Показания термометров аспирационного психрометра, 0С | Относительная влажность, % | Дефицит влажности, % | ||
| сухого | мокрого | по номограмме | расчетная | |
| Атмосферное давление, гПа |
4. Измерение скорости ветра крыльчатым анемометром.
Таблица 18.3
| № ступени вентилятора | Показатели счетчиков | Разница между показаниями | Время измерения, с | Количество делений в секунду | Скорость движения воздуха, м/с | |
| до замера | после замера | |||||
5. Измерение скорости ветра и температуры воздуха термоанемометром.
Таблица 18.4
| Номер замера | Показания термоанемометра | |
| температура, 0С | скорость ветра, м/с | |
| 1. 2. 3. |
6. Выводы.
Работу выполнил студент(ы) гр. Работу принял
« » 199 г.
1.
2.
3.
« » 199 г.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте определение атмосферы.
2. Что такое тропосфера и ее основные параметры?
3. Приведите основной газовый состав атмосферы.
4. Что такое дефицит влажности?
5. Какие зоны считаются засушливыми?
6. Перечислите приборы, с помощью которых определяют метеорологические параметры атмосферы.
7. Укажите, с помощью какого прибора определяется относительная влажность воздуха.
8. Когда показания влажного термометра психрометра будут меньше – при большей или меньшей относительной влажности и почему?
9. Перечислите типы приборов для измерения скорости ветра.
10. Укажите области использования анемометров для измерения скорости ветра.