Парциальное давление насыщенных водяных паров при различных

Температурах

Температура, ^0С	Парциальное давление, Па	Температура, ^0С	Парциальное давление, Па

Кроме того, определять относительную влажность по показаниям психрометра, но уже с меньшей точностью (без введения поправок на давление) можно по психрометрическому графику (рис. 3.1).

 

Рис. 3.1. Психрометрический график

Порядок определения относительной влажности по психрометрическому графику следующий: по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным – показания смоченного термометра; на пересечении этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах. Линии, соответствующие десяткам процентов, обозначены на графике цифрами: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90.

Пример. Температура сухого термометра 21,7 °С; температура смоченного термометра 14,3 ^оС.

Определить относительную влажность воздуха.

Решение. На графике находим точку пересечения вертикальной и наклонной линии, соответствующую данным температурам: она находится выше 42, но ниже 44. Следовательно, относительная влажность будет приблизительно 43%.

Дефицит влажности воздуха В рассчитываем по формуле

. (3.2)

Для тех же условий .

Для регистрации колебаний температуры и относительной влажности за длительный период времени используют автоматические приборы такие, как термографы и гигрографы, которые могут фиксировать параметры продолжительный период времени (сутки, неделю, месяц и т.д.)

 

Измерение скорости ветра

 

Скорость ветра измеряют с помощью анемометров и термоанемометров. Для измерения скорости ветра в пределах от 1 до 20 м/с наиболее часто применяют чашечные или крыльчатые анемометры. В данной работе для измерения скорости ветра в пределах от 1 до 5 м/с используется крыльчатый анемометр. Принцип его действия основан на том, что частота вращения крыльчатки тем больше, чем больше скорость ветра. 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. В случае, если прибор не механический, а электронный, показания считываются сразу с экрана прибора.

Скорость ветра с более низкими значениями измеряют термоанемометром, принцип действия которого основан на охлаждении движущимся воздушным потоком микротермометра сопротивления. Прибор позволяет измерять скорость воздуха в пределах от 0,1 до 0,5 м/с и одновременно его температуру в пределах от 0 до +50 ^оС.

Измерение атмосферного давления

 

Атмосферное давление при выполнении лабораторной работы измеряется барометром-анероидом, температура воздуха – термоанемометром либо психрометром (показания «сухого» термометра).

 

Описание лабораторной установки

 

Лабораторная установка (рис.3.2) состоит из стола, колонки 1, на которой размещен осевой вентилятор 2. Для измерения скорости воздуха, создаваемого осевым вентилятором, используется анемометр 3, закрепленный на подставке. Атмосферное давление определяется с помощью барометра-анероида 6 в гектопаскалях. Измерение температуры, относительной влажности воздуха и ее дефицита производят аспирационным психрометром 4. Скорость движения воздуха до 5,0 м/с определяют с помощью термоанемометра 5.

 

Рис. 3.2. Схема лабораторного стенда

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.

 

Порядок выполнения работы

 

Температуру, относительную влажность воздуха и ее дефицит 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.3.2 отчета (строка 1). Затем определяют относительную влажность как расчетным путем по формуле (3.1), так и по психометрическому графику (рис.3.1). Полученные значения относительной влажности также заносят в табл. 3.2. Значения барометрического давления определяют по барометру-анероиду и заносят в строку 2 табл.3.2.

По формуле (3.2) рассчитывают дефицит влажности воздуха, полученный результат заносят в табл.3.2.

Для измерения скорости ветра служит анемометр. Если используется электронный прибор, показания снимают с экрана электронного блока. Если – механический, измерения начинают с записи показаний (табл. 3.3) 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 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. 3.3).

Разница между показаниями до и после измерения, деленная на время, дает скорость воздушного потока в делениях шкалы анемометра за секунду. Скорость в метрах в секунду определяют по специальному графику, отражающему индивидуальные качества данного анемометра. Эти графики заполняются на заводах-изготовителях и прикладываются к каждому прибору. Если прибор электронный, показания снимаются с табло прибора, установочное время в этом случае также 2…3 мин.

Температуру воздуха и скорость ветра в пределах от 0,1 до 5,0 м/с измеряют термоанемометром на различных расстояниях по оси воздушного потока, создаваемого вентилятором. Результаты замеров заносят в табл.3.4.

 

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Схема лабораторной установки.

3. Измерение значения температуры и относительной влажности и ее дефицита.

Таблица 3.2

Показания термометров аспирационного психрометра, ^оС	Относительная влажность, %	Дефицит влажности, %
сухого	мокрого	по графику 3.2	расчетная
Атмосферное давление, гПа

4. Измерение скорости ветра механическим анемометром.

Таблица 3.3

Номер 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 3.4

Номер замера	Показания термоанемометра
температура, ^оС	скорость ветра, м/с

6. Выводы.

Работу выполнил(и) студент(ы) гр.____	Работу принял:
1.	Преподаватель _______
2.
3.	«__» _________ 20____г.
«____» ___________ 20____г.

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. Дайте определение относительной влажности.

 

Лабораторная работа № 4