ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ...

41
١٣٩۴ ﺗﻬﯿﻪ و ﺗﺪوﯾﻦ ﻣﻄﻬﺮ ﺻﺎدق دﮐﺘﺮ ﺗﺮﻣﻮدﯾﻨﺎﻣﯿﮏ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎه

Upload: ngohuong

Post on 09-Mar-2018

231 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

١٣٩۴

تدوین و تهیه

دکتر صادق مطهر

آزمایشگاه ترمودینامیک

Page 2: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

1

)Marcet Boilerدیگ مارست ( آزمایش اول

هدف

معادله کالپیرون.و تحقیق در و دماي اشباع آب اشباع بررسی رابطه بین فشار

مقدمه

در موارد متعددي یک ماده خالص بصورت ترکیب دو فاز وجود دارد. به عنوان مثال در بویلر یا کندانسور یک نیروگاه آب بصورت مخلوط مایع و بخار وجود دارد. در طول فرایند تغییر فاز، فشار و دما دو خاصیت وابسته به هم

یشگاه براي دستیابی به هدف فوق دیگ زماوسیله مورد استفاده درآ جود دارد. هستند که رابطه معینی بین آنها وباشد کـه در اصل شامل یک فضاي حجم ثابت بوده که با قرار دادن آب در این می (Marcet Boiler) مارست

این ول ه بخار آب خواهیم داشت . در طحجم ثابـت تغییر فاز آب مایع را ب فرایندفضا و افزودن حرارت طی یک همواره دو فاز مایع و بخار در مجاورت هـم خواهنـد بود. با استفاده از تجهیزات اندازه گیري نصب شده در فرایند

است.هر لحظه مقادیر مربوط بـه فـشار و دمـا قابـل انـدازه گیـري

تئوري آزمایش

همین فشار براي یک مایع تا رسیدن هرگاه فشار بخار یک جامد در دماهاي مختلف و تا رسیدن به نقطه سه گانه واین نمودار، در ) را خواهیم داشت .1رسم شود، شکل ( P-Tبه نقطه بحرانی اندازه گیري شود و نتایج در نمودار

نی تبخیر قرار حمایع و بخار در امتداد من)، Sublimationد (امتداد منحنی تصعید قرار می گیرنجامد و بخار در هاي شیب منحنی ).Melting( مایع و جامد در امتداد منحنی ذوب قرار می گیرند )، Vaporizationد (گیرن می

تصعید و بخار براي تمام مواد مثبت هستند. اما شیب منحنی ذوب ممکن است مثبت یا منفی باشد. باید توجه کرد که یب منحنی ذوب هر د. شب یکی از استثناء هاي مهم می باششیب این منحنی براي اکثر مواد مثبت است، اما آ

وب شدن منبسط شوند مثبت اي که ضمن ذوب شدن منقبض شود (مانند آب) منفی و براي موادي که ضمن ذ ماده

Page 3: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

2

نقطه برخورد منحنی هاي تصعید و تبخیر را نقطه سه گانه می گویند. باید توجه کرد که تنها در نمودارد. خواهد بو

P-Tطه قابل نمایش است. در صورتیکه در نمودار، حالت سه گانه یک ماده به شکل یک نق P-V این نقطه به .صورت یک خط ظاهر میگردد

P-T): دیاگرام 1شکل (

) گویند و بطور Tsatدهد را دماي اشباع ( در یک فشار مشخص، دمایی که در آن دما ماده خالص تغییر فاز می .گویند) Psatاشباع ( فشاردهد را تغییر فاز می که در آن دما ماده خالص ي رامعین، فشار يمشابه در یک دما

با دیگ مارست وسیله اي است که با استفاده از آن رابطه بین فشار و دماي بخار اشباع در حالت تعادل بخار آب

بدست آمده از طریق آزمایش با مقدار بدست آمده از گیرد. شیب آب مایع مورد مطالعه قرار میمعادله کالپیرون هنگام بررسی فشار اشباع و دما، تغییر آنتالپی ناشی از تغییرفاز و می شود. جداول بخار آب مقایسه

Page 4: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

3

ائه هاي ویژه دو فازي رابطه مهمی است. این معادله در حقیقت رابطه مهمی در ارتباط با خواص حالت اشباع ارحجم به صورت زیر بیان می شود: دهد ومی

fg

fg

sat Tvh

dTdP

=

fgfgکه در این رابطه : vvv fgfgو =− hhh −=

fv مایع: حجم مخصوص

gv حجم مخصوص بخار :

fh :مایعنتالپی ا

gh :نتالپی بخار ا

fgh :(انتالپی تبخیر) نهان تبخیر گرماي

با استفاده از معادله کالپیرون در آن است کهاهمیت satdT

dP

، حجـم ویـژه مـایع اشـباع و دمـا، شیب منحنی فشار

می توان انتالپی تبخیر آب را در دماهاي مختلف بدست آورد. ،بخار اشباع در آن دما

رح دستگاهش

ـ 12ایـنچ و ضـخامت 8 به قطردستگاه داراي یک دیگ از 2.5kWا تـوان میلیمتـر بـوده و مجهـز بـه یـک هیتـر ب

بـاري جهـت 20سـنج ترموکوپـل، یـک فشـار نمایشگر دماي دیجیتال و سیم یکچنین دستگاه داراي باشد. هم می)، دسـتگاه آزمـایش دیـگ مارسـت را 2شکل ( است. بار 20یک عدد سوپاپ اطمینان نمایش فشار داخل مخزن و

نشان می دهد.

Page 5: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

4

: دستگاه آزمایش دیگ مارست)2(شکل

روش انجام آزمایش

داخل دیگ ریختـه تـا ارتفـاع آب بـه شـیرکنترل مقطر) آب ردقراردا مخزناز طریق یک شیر (که در باالي -1 صورت شیر را ببندید. ارتفاع برسد. در این

در حالیکه شیر پر کن دستگاه باز است آن را را به برق متصل کرده و کلیـد هیتـر در حـال روشـن قـرار داده -2 شود. می

دهـیم مقـداري که اجازه می شیر را بسته و آزمایش را شروع کنید. علت این با مشاهده خروج بخار از دیگ، -3 یه شده است. بخار خارج شود این است که مطمئن شویم تقریبا هواي دیگ تخل

بعد از بسته شدن شیر قسمت پرکن با افزودن انرژي حرارتی به سیستم فشار و دمـاي آن بطــور پیوســته تغییـر -4مقادیر دماي مربوط به همـان فـشار یاداشـت ، تغییرات فشار 0.5barي آزمایش به ازا انجام خواهد نمود. طی

.کامل گردد 10barتا فشار یادداشت می شود )1جدول (در ستون افزایش فشار گردیده و

Page 6: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

5

و از مدار خارج نمودن هیتر بـا افت انرژي حرارتی سیسـتم برقبا قطع جریان bar 10بعد از رسیدن فشار به -5خنک شدن بدست فرایندو نتیجتا کاهش فشار مجددا دما هاي مربوط به هر کدام از فشار ها را ایـن بـار براي

نوشته می شود. ) 1جدول (کاهش فشار ستوندرآورده و

کنیم. خاموش میکلید اصلی دستگاه را با در انتهاي آزمایش -6

نکات ایمنی

Nبدون حضور مسئول آزمایشگاه به هیچ وجه اقدام به راه انـدازي دسـتگاه و شـروع آزمـایش ننمائید.

N دقت تعقیب گردنددر طول آزمایش همواره مقادیر مربوط به فشار و دما باید با .

N 10(به هیچ عنوان نباید اجازه داد فشار دیگ از مقدار مجاز آنbar ( در طول آزمایش

تجاوز نماید

N در طول آزمایش با توجه به باال بودن دما و فشار از دست زدن به بدنه دیگ خـود داري نمـوده

و همـواره فاصله کافی حداقل به اندازه دو متر از دیگ را جهت اجتناب از خطرات احتمالی

حفظ نمائید

N در طول آزمایش با توجه به باال بودن فشار از باز کردن شیر تخلیه و پر کن با توجه به

خطرات احتمـالی جدا خودداري گردد

Page 7: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

6

شیب محاسبه fgfgشده Tvh /

گیريشیب اندازه

dTdP شده)دماي بخار )C° فشار مطلق

(kPa)

فشار نسبی

( )bar افزایش فشار کاهش فشار متوسط

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

9

9.5

10

Page 8: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

7

ها و محاسبات خواسته

را به ازاي فشارهاي مختلف بدست آورده، (ستون افزایش فشار و کاهش فشار) میانگین دماي رفت و برگشت -1جداول دماي تئوري (از و دماي متوسط ،دماي برگشت ،منحنی تغییرات دماي رفت P-Tدر دیاگرام ) را رسم نمایید. ترمودینامیکی

تغییرات نمودار -2dTdp و آزمایشبدست آمده از بر حسب فشار مطلق

fg

fg

Tvh بدست آمده از معادله کالپیرون

را با هم مقایسه کرده و در صورت وجود خطا ، منابع احتمالی خطا را بیان کنید. بر حسب فشار مطلق

را با استفاده از معادله کالپیرون به دست آورید و با مقادیر داده شده در جداول fghگرماي نهان تبخیر -3 ترمودینامیکی مقایسه کنید.

Page 9: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

8

)Heat Pumpپمپ حرارتی ( آزمایش دوم

اهداف ا اجزاي اصلی یک پمپ حرارتیآشنایی ب −

تعیین ضریب عملکرد پمپ حرارتی −

ریب عملکردشناخت پارامترهاي تاثیرگذار بر روي ض −

آل ی و مقایسه سیکل واقعی و ایدهبررسی سیکل بر روي نمودارهاي ترمودینامیک −

مقدمه آن همیشـگی حرکـت مخـالف جهـت در را حـرارت کـه وسایلی هستند و یخچال )Heat Pump( حرارتی مپپ

سـمت بـه تر گرم جسم سمت از همیشه گرما.)تر گرم فضاي یا جسم به سرد فضاي یا جسم از یعنی. (کند می منتقل

ابـ جسم به و گرفته سرد فضاي اب جسم از را یا یخچال، گرما حرارتی پمپ ولی است حرکت حال در تر سرد جسم

را نشان می دهـد (یا پمپ حرارتی) شماتیک سیکل تبرید تراکمی بخار ساده 1شکل .دننک می منتقل تر گرم فضاي

شیر فشار شکن و اواپراتور است. –کندانسور –بنامهاي کمپر سور قسمت که شامل چهار

): سیکل تبرید تراکمی و پمپ حرارتی1شکل (

Page 10: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

9

پمپ حرارتی و یا سیکل تبرید تراکمـی پرداختـه در این آزمایش به شناخت پارامترهاي مختلف تاثیرگذار بر روي

هاي معمولی است ولی مـورد مصـرف آن متفـاوت اساس کار پمپ حرارتی همانند سیکل تبرید در یخچال شود. می

دهد. در سیکل تبریـد سـرماي کندانسـور است، یعنی اینکه حرارت را در اواپراتور گرفته و در کندانسور تحویل می

گرماي کندانسور مورد مصرف است.ودر پمپ حرارتی

تئوري آزمایش

اثـر در. شـود مـی متراکم و آمده در حرکت به کمپرسور توسط بخار (پمپ حرارتی) سیال تراکمی تبرید سیکل در از بعـد فـوق گـرم بخـار . شـود می خارج کمپرسور از فوق گرم بخار بصورت و شده زیاد سیال دماي و فشار تراکم، صـورت بـه فوق گـرم بخار نتیجه در شود می خنک هوا توسط که نماید می عبور کندانسوري از کمپرسور از خروج

آنگـاه . شـود مـی خارج کندانسور از اشباع مایع صورت به و داده از دست کندانسور در را خود حرارت فشار ثابت را شـیر مرطـوب بخـار صـورت بـه و یافتـه کاهش دما و فشار شده، منبسط ثابت آنتالپی با و شده شیرانبساطی وارد کـم ورودي سـیال فشار و دما چون آنجا در. نماید سرد را آنجا باید و شود می اواپراتور وارد آنگاه. نماید می ترك به نتیجه در و نموده دریافت محیط از را حرارت ثابت فشار صورت به و دارد را پایین دماي در تبخیر آمادگی است .شود می کمپرسور وارد و شده تبدیل اشباع بخار

ضریب عملکرد یک سیکل تبرید عبارت است از نسبت ظرفیت تبرید به کار کمپرسور.

21

14

−==wq

wq

C

اگر سیکل براي یک پمپ حرارتی بکار رود ضریب عملکرد عبارتست از نسبت حرارات دفع شده به کار کمپرسور.

21

32

−==wq

wq

C

Page 11: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

10

روابط : که در این

41گرماي تبادل شده در اوپراتور بر واحد جرم hhqL −=

32 گرماي تبادل شده در کندانسور بر واحد جرم hhqH −=

12 کار ورودي به کمپرسور بر واحد جرم hhwc −=

بنابراین ضریب عملکرد یک پمپ حرارتی عبارتست از : 12

32

hhhh

−−

آید: و ضریب عملکرد یک سیکل تبرید هم از این رابطه به دست می12

41

hhhh

−−

توان از موازنه انرژي در کندانسور استفاده نمود. (در هنگام محاسبه تغییر دبی مبرد در صورت لزوم میبراي محاسبه آنتالپی مبرد دقت به تغییر فاز مبرد داشته باشید).

)()( 5632 TTCmhhm wwr −=− &&

شرح دستگاهR12 (22( سیال عامل در این پمپ حرارتی FCCl باشد. منبع با دماي پایین در اوپراتور هواي اتمسفر است، می

گردد. در کندانسور تبخیر می R12شود و منتقل می R12بدین معنی که در اواپراتور حرارت از هواي اتمسفر به گردد. کند و تقطیر می گرماي نهان خود را به آب منتقل می R12بخار داغ

. یدر این دستگاه طی م R12سیکلی که کند همان سیکل تبرید تراکمی است که در بخشهاي قبل توضیح داده شد

شود. اگر بار کمپرسور از حد مجاز بیشتر شود ، توسط سیستمهاي حفاظتی گیري می دبی آب توسط روتامتر اندازه افتد. دستگاه از اجزاي مختلفی شامل : شود و در صورت رفع اشکال دوباره بکار می کمپرسور خاموش می

کمپرسور - اواپراتور(هوایی) -

لوله)پوسته و مبدل کندانسور ( -

گیري دبی آب روتامتر براي اندازه -

Page 12: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

11

فشار سنج -

ترمومترهاي دیجیتالی -

و . . . -

تشکیل شده است.

روش آزمایش

شیر ورودي آب را به مقدار زیادي باز کنید. -1

هاي دما اعداد ثابتی را نشان دهند در این زمان کلید اصلی دستگاه را روشن کنید و منتظر بمانید تا نشان دهنده -2

آماده به کار است.دستگاه

با استفاده از شیر و روتامتر میزان دبی آب را بطوري تنظیم کنید که اختالف دماي آب ورودي و خروجی از -3

درجه باشد آنگاه صبر کنید تا دستگاه به شرایط دائم برسد. 2یا 1اواپراتور به میزان

دیمر فن را تا انتها باز کنید. -4

ا در جدول یادداشت نمایید و روابط مختلف را حساب کنید.دماها و فشارهاي نقاط گوناگون ر -5

در مراحل بعدي در هر مرحله دبی آب را یک لیتر بر دقیقه کاهش دهید و مراحل فوق را تکرار نمایید. -6

مرحله کاهش دهیـد و در 3بعد از اینکه دبی بر روي یک لیتر بر دقیقه قرار گرفت، دور فن کندانسور را طی -7

روابـط فـوق را ضـریب عملکـرد را از هر مرحله صبر کنید تا دستگاه به حالت پایدار برسـد و در هـر مرحلـه

حساب کنید.

فحات نمایشگر خوانده و سپس توان را با توجه شدت جریان و ولتاژ فن را توسط ولتمتر و آمپر متر از روي ص -8

با توجه به ثابت بودن توان مصرفی کمپرسور و بدست آوردن P = V Iبه پارامتر هاي حاضر بدست آورید

توان مصرفی فن می توانید توان مصرفی کمپرسور و فن را بدست آورید.

Page 13: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

12

دقیقـه آب در لولـه هـا جریـان داشـته باشـد تـا از یـخ 5در هنگام خاموش نمودن دستگاه حداقل اجازه دهید -9

زدگی لوله هاي اواپراتور جلوگیري بعمل آید.

دماي ورودي فرئون به داخل لوله هاي کندانسور

دماي خروجی فرئون از داخل لوله هاي کندانسور

Evaporator T4دماي فرئون ورودي به

Evaporatorدماي فرئون خروجی از

دماي آب ورودي به پوسته

دماي آب خروجی از پوسته

P1فشار ورودي به کمپرسور

P2فشار خروجی از کمپرسور

Page 14: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

13

تاریخ : دماي محیط: فشار محیط :

مرحله متغیر 1 2 3 4 5 6 7 8

T1

T2

T3

T4

T5

T6

P1

P2

V

I

W

Page 15: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

14

کمپرسور دو مرحله اي ومسآزمایش

هدف

اي و بررسی نوع فرآیند انجام شده در کمپرسورها و اثر خنک کاري میانیآشنایی با کمپرسور دو مرحله

مقدمه

دهند. کار توسط یک منبع خارجی به ها وسایلی هستند که فشار سیال را افزایش میها و فنکمپرسورها مانند پمپپلی شود. فرآیند انجام شده در کمپرسورها از نظر تئوري تراکم کمپرسور اعمال میوسیله یک محور چرخشی روي

= )شود. این فرآیند را در واقعیت فرآیندي نزدیک به ایزنتروپیک فرض میتروپیک کنیم و فرض می ( کنیم.میمقایسه k=1.4کنیم و مقدار آن را با پلی تروپیک هر یک از کمپرسورها را محاسبه می nتوان

براي کاهش کار ورودي به کمپرسور الزم است که در حین متراکم شدن گاز، آن را خنک کنیم. براي این کار اي با خنک کن میانی به شود. تراکم چند مرحلهاي با خنک کن میانی استفاده میمعموال از تراکم چند مرحله

اکم شود بسیار مفید است.خصوص وقتی که قرار است یک گاز تا فشار بسیار باالیی متر

تئوري آزمایش

باشد.) می1یک سیلندر و پیستون مطابق شکل ( فرایندهاي تراکم و انبساط در براي P-vنمودار

پیستون -آل یک سیلندر ایده P-v: نمودار )1( شکل

Page 16: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

15

گردد.فرآیند اصلی زیر مشاهده می 4در این نمودار

→ کورس مکش

→ کورس تراکم

→ کورس تخلیه

→ کورس انبساط

= مقدار گویند.را نسبت فشار سیکل کمپرسور می

فرآیند پلی تروپیک فرآیندي است با آنتروپی متغیر که در آن انتقال حرارت خواهیم داشت.چون کمپرسورهاي رفت و برگشتی معمولی داراي سرعت دوران نسبتا پایینی هستند، تحوالت ترمودینامیکی تراکم و انبساط نه

است. 1,4و 1، عددي بین nی آدیاباتیک هستند و نه ایزوترم و شاخص انبساط و تراکم پلی تروپیک یعن

= ⟹ = ⟹ = ( ⁄ ) ( ⁄ ) , = ( ⁄ ) ( ⁄ )

= ⟹ = ⟹ = , =

= ⟹ = = ⟹ = ⟹ = ⟹ ( ) = ( )

= ⟹ =

است: P-vکار پلی تروپیک انجام شده معادل سطح زیر منحنی

Page 17: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

16

= = − 1 [ − 1] = − 1 − 1 = − 1 [ − ]

آیند.دستگاه از روابط زیر به دست میبنابراین کار انجام شده بوسیله کمپرسور در هر مرحله و توان هیدرولیکی کل

= n 1 − n R(T − T )

W = n 1 − n R(T − T ) = ( + )

= .با فرض اینکه هوا گاز کامل است 5تا 1حجم مخصوص هوا در مراحل مختلف براي نقاط , = 287 . ⁄

دهد. فرآیند انجام شده در اي را از نظر تئوري نشان میفرآیندهاي مرتبط با کمپرسور دو مرحله )2( 2( شکل کمپرسور فرآیند دما ثابت است که در آن کار ایده آلشود و فرآیند کمپرسورها تراکم ایزنتروپیک فرض می

رسد.مصرفی کمپرسور به حداقل مقدار ممکن می

اي در یک کمپرسور: تراکم دو مرحله)2( شکل

Page 18: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

17

شود استفاده از خنک کن میانی باعث نزدیک شدن فرآیند کلی دستگاه به فرآیند دما ثابت همانطور که مشاهده میشود. در نتیجه راندمان می ’4-4-3-2کمپرسور) و کاهش کار مصرفی کمپرسور به اندازه سطح آل ایده(فرآیند

یابد.کمپرسور افزایش می

توان نوشت:با استفاده از رابطه قبل براي دو سیکل تراکم می

W = RT r − 1 + RT r − 1

W = R nn − 1 T r − 1 + T r − 1 دهد. براي بدست آوردن یاي، راندمان حجمی کل و مصرف کلی قدرت الکتریکی را کاهش متراکم دو مرحله

= کنیم:حداقل کار مصرفی معادله زیر را حل می 0

آید:نباشد و با استفاده از مشتق گیري، نتایج زیر بدست می PIتابع TIبه فرض این که

= ( )

براي خنک کردن هوا در بین دو مرحله اي کاهش یابد، معموال براي اینکه حرارت در خروجی کمپرسور دو مرحله = کنند. اگر از سرد کن میانی استفاده می ، حداقل قدرت مصرفی کمپرسور مربوط به زمانی است که:

= ⟹ = ⟹ =

> یعنی نسبت فشار هر دو کمپرسور باهم مساوي است. براي مقادیر یابد.زایش میفشار میانی اف

از رابطه زیر بدست می آید: دبی هوا

= 2 , = 1.131 × 10 ( )

Page 19: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

18

اختالف فشار نازل ونتوري است که به ترتیب باید بر حسب سطح مقطع نازل ونتوري و در رابطه فوق به دست آید. ⁄s در رابطه فوق قرار گیرد تادبی هوا بر حسب paو

آید.بازده دستگاه از رابطه زیر به دست می

=

محاسبه ظرفیت خنک کاري

باشد که هواي خروجی از کمپرسور مرحله اول را سرد کن میانی یک مبدل حرارتی لوله دار از نوع آب به هوا می کند.خنک تر می

تلفات مبدل خیلی کم و قابل اغماض است. بنابراین:

Qa = Qw

= از آنجایی که: ( − ) → = ( − )

به ترتیب، ظرفیت گرمایی ویژه آب، دبی آب خنک کننده، دانسیته آب، ، ، ، ، در رابطه فوق، باشند. مقادیر دانسیته و ظرفیت گرمایی ویژه دماي آب ورودي به خنک کن و دماي آب خروجی از خنک کن می

= باشد.به صورت زیر می ℃20آب در دماي 998 ⁄ , = 4180 kg.℃⁄

ح دستگاهشر

نشان داده شده است. این دستگاه از اجزا اصلی زیر تشکیل شده است. شکلدستگاه آزمایش در

، مخزن هواي ورودي، مخزن میانی، مخزن هواي فشرده (Intercooler)اي، خنک کن میانی کمپرسور دو مرحله .گیري دما، فشار و دبیو وسایل اندازه

Page 20: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

19

اي: دستگاه آزمایش کمپرسور دو مرحله)3( شکل

ها نشان داده شده است.سنسورهاي مختلف نصب بر دستگاه به همراه نام آن )4( شکلدر

اي: سنسورهاي نصب بر دستگاه کمپرسور دو مرحله)4( شکل

Page 21: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

20

) و سپس وارد کمپرسور 2( شکلهواي محیط از طریق یک نازل ونتوري وارد مخزن ورودي (مخزن سمت راست رود. بعد از آن وارد خنک کن میانی و مخزن ذخیره شده و آنگاه شود و فشار آن تا فشار میانی باال میمرحله اول می

شود و در این مخزن به مقدار مورد شود. در نهایت هواي فشرده وارد مخزن نهایی میدوم می وارد کمپرسور مرحلهشود. فشار نهایی هوا از طریق تخلیه بخشی از هواي فشرده توسط شیر تخلیه مخزن نیاز ذخیره و بقیه آن تخلیه می

باشد.نهایی قابل تنظیم می

شود. گیري دبی هواي دستگاه استفاده مینصب شده، براي اندازهاز نازل ونتوري که در ورودي مخزن ورودي هوا دهد. ) مخزن هواي ورودي و نازل آن به همراه تغییرات فشار نازل نشان می5شکل (

: نازل مخزن ورودي و منحنی تغییرات فشار آن5 شکل

باشد و با عنوان سطح مقطع میاختالف فشار ایجاد شده مربوط به اختالف فشار هواي محیط تا فشار در کوچکترین dp توان دبی هوا را محاسبه شود و با استفاده از آن میبر روي صفحه نمایشگر بر حسب میلی بار نمایش داده می

کرد.

نیاز است. همچنین برق lit/min 1.8به جریان آبی با حداکثر دبی حجمی براي خنک کردن هوا، در خنک کن شود.می تامینv / 50 Hz 400 منبع تغذیه مورد نیاز دستگاه به وسیله

Page 22: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

21

شرح آزمایش - 1

هاي جلوي شاسی را قفل کنید.براي جلوگیري از حرکت دستگاه، چرخ -1

دستگاه را به منبع برق وصل کنید و آب مورد نیاز دستگاه را تامین کنید. -2

در حالی که موتور خاموش است، روغن دستگاه را چک کنید. -3

قرار دهید. Autoرا در وضعیت (Pressure Switch)شیر -4

”ON“دستگاه را روشن کنید (سوئیچ قطع اضطراري را بیرون کشیده و سپس کلید اصلی را در وضعیت -5 قرار دهید).

.شیر ورودي آب به خنک کن میانی را ببندید: مرحله اول: بدون خنک کن میانی -6

کمپرسور را روشن کنید. -7

پس از ر مخزن نهایی را روي مقدار تعیین شده تنظیم و در طول آزمایش ثابت نگه دارید.به وسیله شیر، فشا -8 دقیقه اعداد را در جدول آزمایش یادداشت کنید. 10حدود

توجه کنید هر چند خنک کن میانی از مدار حذف شده است اما به خاطر وجود مخزن میانی و انتقال حرارت از کاري میانی وجود دارد.طریق آن باز هم مقداري خنک

شیر ورودي آب به خنک کن میانی را باز کنید و دبی آب را در هر دو : مرحله دوم: با خنک کن میانی -9 خنک کن تنظیم کنید.

خنک کن میانی را وارد مدار کنید. - 10

از در دو مرحله مجزا، فشار مخزن نهایی را روي فشارهاي تعیین شده ثابت نگه دارید و در هر مرحله بعد - 11 دقیقه اعداد مورد نظر را یادداشت کنید. 10حدود

Page 23: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

22

سؤاالت

آید؟ فرضیات خود را بنویسید.میقانون اول ترمودینامیک براي یک کمپرسور به چه صورت در

رسم نموده و فرآیندهاي T-Sو P-Vاي با خنک کن میانی را روي محورهاي سیکل تئوري کمپرسور دو مرحله ترمودینامیکی را در هر یک مشخص نمایید.

با استفاده از روابط ریاضی (رابطه انتگرالی براي کار کمپرسور) توضیح دهید که چرا در یک کمپرسور خنک شود کار ورودي به کمپرسور کاهش یابد؟کردن گاز باعث می

اي بین مقادیر نسبت فشار هواي ورودي رودي باید چه رابطهاي براي حداقل شدن کار ودر یک کمپرسور دو مرحله و خروجی کمپرسورها برقرار باشد؟ با روابط ریاضی اثبات کنید.

اي توضیح دهید.دلیل استفاده از خنک کن میانی را در دستگاه کمپرسور دو مرحله

واقعی را براي یکی از مراحل آزمایش رسم کنید. P-Vمنحنی

مراحل مختلف آزمایش را با هم مقایسه و بحث کنید. در بحث خود به موارد زیر اشاره کنید: مشاهدات و نتایج

الف) تغییرات دماي هواي ورودي به هر یک از کمپرسورهاي اول و دوم .

ب) فرآیند واقعی انجام شده در هر یک از کمپرسورها ومقایسه آن با فرآیند تئوري.

Page 24: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

23

With Intercooler Without Intercooler Description Quantity

Intake pressure before 1st compressor stage P1 (bar)

Air temperature before 1st compressor stage T1 (℃)

Pressure after 1st compressor stage P2 (bar) Temperature after 1st compressor

stage T2 (℃)

Pressure before 2nd compressor stage P3 (bar)

Temperature before 2nd compressor stage T3 (℃)

Pressure after 2nd compressor stage P4 (bar)

Temperature after 2nd compressor stage T4 (℃)

Ambient pressure P5 (bar) Intermediate cooler inlet

temperature T5 (℃) Pressure vessel pressure P6 (bar) Intermediate cooler outlet

temperature T6 (℃) Ambient temperature T7 (℃) Pressure vessel temperature T8(℃)

Intermediate cooler water flow rate

F1 (lit/min)

Differential pressure across venture nozzle dp (mbar)

Electric motor power consumption P (W)

Page 25: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

24

تعریف بدون خنک کن با خنک کنکمیت محاسباتی

پلی تروپیک براي کمپرسور nتوان

n1 مرحله اول

پلی تروپیک براي کمپرسور nتوان

n2 مرحله دوم

W1 (J/kg) کار کمپرسور اول W2 (J/kg) کمپرسور دومکار Phydr (W) توان هیدرولیکی دستگاه (%) η راندمان کمپرسور Q (W) ظرفیت خنک کاري خنک کن میانی

Page 26: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

25

تبرید جذبی چهارمآزمایش

هدف

.هاهاي سرماساز با سیکل تبرید جذبی و بدست آوردن مشخصات کارکرد آنشناخت طرز عمل ماشین

مقدمه

درجه سانتی گراد مثل انرژي خورشید، انرژي گرمایی 200تا 100درصورت وجود یک منبع ارزان انرژي در دماي هاي بخار و ... ، سیستم تبرید جذبی بسیار اقتصادي و مناسب خواهد بود.زمین، انرژي تلف شده در نیروگاه

تـرین سیسـتم تبریـد باشـند. معمـول نتقـال، مـی ها شامل یک ماده مبرد و یک ماده جاذب در نقش واسط ااین سیستمآمونیاك است که در آن آمونیاك به عنوان مبرد و آب به عنوان واسـط انتقـال عمـل مـی کنـد. -جذبی سیستم آب

شوند.هایی با محرك گرمایی طبقه بندي میچون نیاز به یک منبع حرارتی دارند، به عنوان سیستم

تـري شود که کار ورودي کـم در آن به جاي بخار از مایع فشرده استفاده می ها این است کهمزیت اصلی این سیستم نیاز دارد.

تئوري آزمایش

) نشان داده شده است.1نمودار اجمالی یک ماشین تبرید جذبی در شکل (

Page 27: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

26

آمونیاك -آب نمودار اجمالی یک ماشین تبربد جذبی -1شکل

بخار این است که یک موتـور گرمـایی جـایگزین کمپرسـور تفاوت اساسی بین چنین سیستمی و یک سیکل تراکم ) قـرار دارد، در هـر روش یکسـان اسـت، در 1شده است. بخشی از واحد که در سمت راست خط چـین در شـکل (

حالی که بخش سمت چپ در حالت ماشین جذبی معرف یک موتور گرمـایی اسـت. در ماشـین جـذبی از دو مـاده و یک حالل جاذب نسبتا غیر فرار. تفاوت دمایی بین منبـع گرمـا (ژنراتـور) و محـل شود، یک ماده مبرد استفاده می

آید. بـا تبخیـر مـادة دفع گرما (دستگاه جذب) با حفظ غلظت ماده مبرد در حالل در دو قسمت دستگاه، به دست میار در ژنراتـور توسـط گردد. فشمبرد از محلول غلیظی از حالل غیر فرار، گرما در ژنراتور توسط آمونیاك جذب می

-گردد. دماي این دو دستگاه توسط دماهاي محیطهاي سرماساز، تثبیت میدماي مادة مبرد در حال تبخیر در پیچک

شـود. در تأسیسـات تجـارتی، بخـار هاي خنک کننده موجود (معموال هوا یـا آب) و منبـع تـأمین گرمـا، تعیـین مـی رود، و یک مبدل بین دستگاه جذب و ژنراتـور در ژنراتور به کار می خروجی (اگزوست) عموما به عنوان منبع گرما

تـوان از شود. با شرایط دما و فشار معین در ژنراتور و دستگاه جذب، غلظت محلول را می) نصب می1مطابق شکل (هاي فشار بخار برحسب غلظت به دسـت آورد. در سیسـتمی کـه هـم اکنـون شـرح داده شـد یـک منبـع انـرژي داده

Page 28: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

27

انیکی براي کارکرد تلمبه الزم است. اگر چه مقدار توان واقعی الزم براي تلمبه بسیار کوچک است، ولی سیستم مک آورد. داراي قطعات متحرك خواهد شد و مسائل نگهداري را پیش می

هاي بررسی ترمودینامیکی سیکل تبرید جذبی پیچیده نیست. به طور کلی، گرماهاي انحالل، گرماهاي جذب، و داده فشار بخار الزم اند.

تغییر فاز داریم، فشار، فشار اشباع است. اواپراتورو کندانسورچون در • فشار بازیاب و فشار اواپراتور با فشار جاذب برابر است. با کندانسورفشار •

سیکل جذبی آزمایش حاضر -2شکل

QR را از رابطه زیر بدست آورد. توان دبیشود. پس میورودي باعث تبخیر آمونیاك می = ℎ

hfg از جدول مربوط به آمونیک درTR نیز یکسان است. اواپراتورو کندانسوربدست آمده با توجه به قانون بقاي جرم در شود.خوانده می

باشد.می EQ اواپراتورو گرماي گرفته شده توسط CQگرماي خروجی از کندانسور

Page 29: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

28

fgRC hmQ &=

fgh.در شرایط دماي اشباع آمونیاك و فشار کندانسور است :

fgRE hmQ &=

fgh است. اواپراتور: در شرایط دماي اشباع آمونیاك و فشار

رح دستگاه آزمایش ش

باشد :داراي قسمت هاي اصلی به شرح زیر میدستگاه

regenerator ژنراتور -1 condenserکندانسور -2

evaporator اواپراتور -3

absorber جاذب -4

):regeneratorژنراتور ( -1

توسط ماده مبرد (آمونیاك) و حالل غیر فرار (آب) شارژ می شود .

شـود مـی در این قسمت هیتري قرار گرفته است که با دادن گرما به مخلوط آب و آمونیاك باعث تبخیر آمونیـاك است ، خواهد شد . کندانسور،(چون آمونیاك فرار تر است) بخار آمونیاك وارد قسمت بعدي که

است . 3Tخوانده می شود. فشار ژنراتور ، فشاراشباع آمونیاك در دماي 3Tدماي ژنراتور توسط سنسور دمایی

) : condenserچگالنده ( -2تبادل حرارت بـا هاي کندانسور شده و کندانسور که توسط ماده مبرد (در اینجا آمونیاك ) به صورت بخار وارد لوله

هاي زیاد جهت انتقال حرارت بهتر و بیشتر است ، بخار آمونیاك را تبدیل به کند و داراي پردههواي اطراف کار می کند .هدایت می evaporatorداراي فشار باالیی است را به داخل مایع مبرد کهکند و مایع می

): evaporatorتبخیر کننده ( -3

Page 30: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

29

شـود و گرمـا جـذب تر از فشار اشباع مبرد است ، مبرد به صورت ناگهانی تبخیر مـی پاییندر این قسمت چون فشار ئگرمایی که مبرد در کند .)جوشد و گرما جذب میکند و آمونیاك مایع میکند . (فشار افت میمی

این قسمت از دست می دهد توسط یک هیتر قابل اندازه گیري است.

:(absorber)جاذب -4

بخار آمونیاك که داراي فشار پـایینی هسـتند، وارد هاي مولکول یر کننده که همان واحد سرماساز است،بعد از تبخشده و در آنجا با دریافـت گرمـا بخـار آمونیـاك Regeneratorسپس وارد .شوندشده و جذب حالل می جاذب

شود.گردد و سیکل طی میایجاد می

نحوه انجام آزمایش

80Wو 40W ،60Wآن را بـه ترتیـب روي توان را روشن کنید و بوط به ژنراتور می باشداول که مر ابتدا هیتردقیقـه 20-30حدود دلخواه تنظیم نموده و تنظیم نموده، سپس هیتر دوم که مربوط به اوپراتورمی باشد را روي توان

مشاهده کنید دماها evaporatorتوانید برفک را روي صبر کنید تا دستگاه به حالت تعادل برسد. در این هنگام می= و فشارهاي مختلف را در سرتاسر دستگاه بخوانید و یاداشت کنید. 80 = 60 = 40

CT دماي کندانسور

ETدماي تبخیر کننده ATدماي جاذب RTدماي فعالساز تبرید توان

Page 31: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

30

تهویه مطبوع پنجمآزمبیش

هذف

( آضايي تا اخضاي اغلي يك دستگا تي هغثعAir conditioner. )

.آضايي تا ح كاسكشد اخضاي دستگا تي هغثع خت ايداد ضشايظ آسايص

تشسسي فشايذاي هختلف تي هغثع ظيش سعتت صي، سعتت صدايي ،گشهايص،سشهايص

ضشايظ آسايص ، تسظ دستگا.سسيذى ت

سعتت هخد دس اي سدي گشهاي اي سدي اي هختلف تش ػولكشد دستگا ظيشتشسسي پاساهتش

مقذمه

دس هاد غزايي )اشطي ضيويايي( سا هػشف ود دس اثش فؼاليتاي تذي اشطي تالاستفاد اساى هؼولي يك

غست اتمال دذ. ايي تلفات حشاستي ت ت هحيظ پس هي ،ك همذاس آى تستگي ت فؼاليتاي هؼولي آى داسدحذد

ضد. حشاسات اص سغح تذى يض ت سيل تثخيش سعتت ضطا پست اساى ت هحيظ داد هي

ياتذ ، دس غستيك هيضاى تلفات ك اتمال حشاست كاص هييشاي هحيظ هيضاى تلفات حشاستي اص ع دهايتا افضايص

لذس كافي تاالتش تاضذ تثخيش كذ ضذ سغح پست اگش سعتت دهاي اي هحيظ ت ياتذ. تسيل تثخيش افضايص هي

م سعتتي ، لاي اساى ضذيذا ت تحليل سفت لادس كذ.دس اثش ضشايظ گش هشعب ضذ اساى احساس اساحتي هي

ت ادام فؼاليتاي ضذيذ خاذ تد. ػال تش ايي ، ايي ضشايظ تشاي سضذ كپك لاسچا هساػذ تد ك تؼضي اص

ا ، سي ، يك ضصشضد دس غستيك كوي سعتت ا سثة افضايص تثخيش اص ع آا سثة تيواسياي پستي هي

تاذ دس اساى تليذ اساحتي كذ. گشدد ك هي ا هدشااي تيي هي چطن

تاضذ ، هاسد استفاد تي هغثع دس دس حال پيطشفت گستشش هيتي هغثع سص ت سص دس سشاسش ديا غايغ

حول مل صهيي ، دسيايي ا ا ، دفاتش كاس ، كاسخا تي خاگي ، تيواسستاا ، اهاكي ػوهي ، هؼادى ، هغاص

اثاس ظيش سداتاضذ. ايي ه تاضذ. دس تؼضي هاسد ضشايظ ساحتي اساى دس دسخ ال اويت وي ايي هي

تاضذ. ا ، هشاكض داهذاسي ، سشخا غيش هي خا دستگااي حساس گل

Page 32: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

31

ا ، صى ، هثذلاي حشاستي ، سعتتا ، فيلتش ، كئيل تاسيسات تي هغثع ضاهل تديضات اص لثيل في

تاضذ. گيشا ، ديگ احذاي تثشيذ هي سعتت

كن پاساهتشاي ركش ضذ دس گشدد ك دست تي هغثع هؼوال اعالق ت سيستوي اص سضاي تي تصيغ ا هي

صيش سا كتشل ت حذ هغلب تشساذ. ايي ػاهل تش حسة اويت ػثاستذ اص :

: دس سيستن تي هغثع دس تاتستاى صهستاى دسخ حشاست كتشل لشاس گشفت ت دسخ دهاي هحيظ (الف

سسذ. ( هي C°30-20هغلب)هؼوال

% تا 40ب( سعتت سثي يا همذاس آب دس ا : ايي همذاس يض تشاي ضشايظ صذگي صيست هغلب دس تاتستاى اص

% تؼييي ضذ است.50 % تا30% دس صهستاى يض اص 60

ج( سشػت تصيغ يا اتمال ا : ) دس تيد هيضاى فطاس استاتيك دياهيك اي هتمل ضذ( ك تاتغ همشسات

تاضذ. اي خاظ خد هي تغي

د( دسخ پاكي تويضي ا : ك تستگي ت ع هحيظ كاس آلدگي اي خاسج داسد.

و تعبریفتئوري

« خشم اي خطك»ت« خشم تخاس آب »ك تشاتش است تا سثت : ( ) صوص یب مطلقرطوبت مخ

خشم تخاس اضثاع »ت « فطاس خضئي تخاس دس اتوسفش داد ضذ »ك تشاتش است تا سثت :( ) در صذ رطوبت نسبي

تش حسة.« تخاس دس واى دها

هاي خطك گيذ.دذ سا د دهايي ك يك تشههتش هؼولي طاى هي :دمبي خشك

Page 33: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

32

ك ايي دهاييك يك تشههتش دس ظش تگيشذ ك حساس آى دس پث هشتط احاع ضذ تاضذ. دمبي مرطوة :

دذ ، دهاي هشتط گيذ. تشههتش طاى هي

اص هحي سايكشهتشيك تسياس هاضة خاذ تد. ايي هحي تشاي فطاس اتوسفش استفادیكرومتریك : بمنحني س

تفات داضت تاضذ ، اگش عس هحسسي تا فطاس استاذاسد . اگش فطاس اتوسفش ت( غحيح استatm 1استاذاسد )

يذ هسد استفاد لشاس تگيشد. تا دادى د دستگا دس استفاع تاال هسد استفاد لشاس تگيشد ، هحي دس فطاس همتضي تا

هشتعذ ػثاستذ اص دهاي ضد. خاغي ك ت ايي هحي خاغيت هستمل ، هلؼيت ا دس هحي هطخع هي

تاذ ت دس غذ اضثاع )ك هي آتالپي هخػظ ، خطك ، دهاي اي تش ، حدن هخػظ ، سعتت هخػظ ،

غست سعتت سثي داد ضد(.

تخ ضد ك دسخ آتالپي هخػظ ، آتالپي اي خطك تؼال آتالپي تخاس هخد دس آى است )ش د تايذ

ضد. دس اي خطك تياى هي kJ/kgحساب ضذ( اها ت غست C°0دس دهاي

استي تاضذ. ) ت ػث ػثاست اص دسخ حشاستي است ك دسآى دسخ حشاست ، تخاس آب ت حالت اضثاع هينقطه شبنم :

تاضذ( ، تاالتش اص مغ ضثن تخاس آب دسخ حشاست هشتط ت فطاس خضئي تخاس آب ، واى دهاي مغ ضثن هي

هخد دس ا ت غست تخاس داؽ دس دهااي صيش دهاي مغ ضثن ، تخاس آب هخلعي اص آب تخاس اضثاع ضذ

است.

رفتبر هواي مرطوة

ضذ. ايي لايي ػثاستذ اص : سفتاس هشعب تسيل لايي هخلط گاصا تياى هي

كذ دس دهاي هخلط ، حدن فضا سا اضغال . ش خضء گاص يا تخاس اص هخلط اص لاى ػوهي گاصا تثؼيت هي 1

اهذ. آشا فطاس خضئي هي كذ فطاس هي

تاضذ.)لاى دالتى( ش يك اص ػاغش هخلط هيخضئي . فطاس هخلط تشاتش تا هدوع فطاساي 2

Page 34: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

33

. آتالپي ، اشطي داخلي آتشپي هخلط تشاتش تا هدوع آتالپي ، اشطي داخلي آتشپي ش يك اص ػاغش 3

.دس دهاي هخلط فطاس خضئي آا هخلط

انرژي موازنه

تاى ت غست تحالت خشياى پايذاس تا تغييش اشطي خثطي پتاسيل اچيض دس توام تحالت تي هغثع سا هي

WQضد : ظش گشفت. تاتشايي تشاي ش لسوت اص دستگا ك تواذ سيستن تاص دس ظش گشفت هي

.تغييش هيضاى آتالپي سيال دس سدي خشج اص دستگا :

Q .)هيضاى تثادل حشاستي )اگش ت سيستن حشاست داد ضد ػالهت آى هثثت است :

W است(. : تاى هثادل ضذ )هكايكي يا الكتشيكي اگش سيستن حشاست داد ضد ػالهت آى هثثت

مشخصبت دستگبه

لت 220دس لتاط kw 1*2داس ت تاى گشهكي : الوت الكتشيكي فيي پيص

خك كذ : ااپشاتس

لت 220دس لتاط kw 5/0*2داس ت لذست اسوي گشهكي هدذد: الوت الكتشيكي فيي پيص

هتغيشفي : ساتشيفط تا سشػت

لت 220دس لتاط kw1*2 ،kw 5/0*1ديگ : الوت الكتشيكي دس فطاس اتوسفش ت تاى

( R12كذاسس ايي ، هثشد ) hp1احذ تثشيذ : كوپشسس

آوهتشسح خشياى ا : دتي

Page 35: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

34

14.5cmلغش اسيفيس :

هثشد دس لسوتاي هسد ياص گيشي دهاي ا تشههتش : خت اذاص

23530همغغ كاال ا : cm

آزمبیش هب

اص آى خا ك دس ش هشحل اص آصهايص تايذ هذت صهاي غثش كشد تا سيستن ت تؼادل تشسذ، لزا تغي هي ضد -

ادام ضد. الصم خلس تؼذادآصهايص ا ي دستگا دس

ت تشسسي فشايذاي هختلفي ك دس يك سيستن تي هغثع سخ هي دذ،ن ت غست خذا دس ايي آصهايص ا

ن ت غست تشكيثي تا يكذيگش پشداخت هي ضد.

)رطوبت زني( 1ش آزمبی

.كليذ تشق دستگا سا سضي كيذ

.هيضاى آب هخضى سا چك كيذ ك تيطتش اص يو تاضذ

لشاس ديذ اص سسساي دها سعتت ضشايظ آصهايطگا سا تذست 7تش سي ػذد "لثل اص ضشع تست في سا هثال

(0)ضشايظ آسيذ.

دليم لثل اص ضشع 20)حذدا ظش توايذ تا آب هخضى ت خش آيذ.صى سا سضي واييذ هت يتش سعتت 3سپس ش

آصهايص ايي كاس سا ادام ديذ(

يذ دس خذل يادداضت واييذ.تخا (1)مغ ضشايظ دهايي سعتت سا اص سي سسسا

صي هشاحل فق سا تشاي تاى سعتتkw1 ،kw2 ، kw5/2 دس خذل تكشاس كيذ اعالػات تذست آهذ سا

يادداضت واييذ.

ت ػاى هثال چيي تشاي يك تاى سعتت ن( صيk5/1( آصهايص سا تشاي چذ دس في ، )تكشاس كيذ 6، 7، 8 )

اػذاد حاغل سا دس خذل يادداضت واييذ

Page 36: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

35

6 5 4 3 2 1 هشاحل

ضشايظ اي

سدي

0T( Cدسخ حشاست )

0سثي )%( سعتت

سعتت هغلك )

kgdryAirokgH /2)0

ضشايظ اي

خشخي اص في

پس اص

صي سعتت

1T( Cدسخ حشاست )

1سعتت سثي )%(

سعتت هغلك )

kgdryAirokgH /2 )1

تاى يتش سعتت

(kWصى )

دس سشػت

(m/sاوهتش )

دتي ا

s

kg

Page 37: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

36

هبي آزمبیش خواسته

تشيك سسن واييذ.هشاحل هختلف آصهايص فق سا تش سي دياگشام سايكشه

صى تسظ تاى سدي يتشا صي سا ادام ديذ.هيضاى آب تثخيش ضذ دس سعتت هاص خشم دس تحالت سعتتfg

Hv

h

Qm

چيي سش ن 01 wwmm av .هحاسث واييذ تا يكذيگش همايس كيذ

. . سا hهاذ آى تاى سايش پاساهتشاي هي T Øغيت اص اي هشعب ظيش داين تا داضتي د خا واى عس ك هي *

تذست آسد.

)رطوبت زدایي( 2آزمبیش

لشاس ديذ. 7لم في سا تش سي ػذد

لشاس گيشد. -30تشهستات دستگا تش سي ػذد

Kw2 ذ(صى سا سضي واييذ )تا سسيذى ت ضشايظ دائن غثش كي يتش سعتت

.كوپشسس سيكل تثشيذ سا سضي واييذ

يادداضت واييذ. 23ضشايظ ا سا دس ماط

.خذل سا كاهل واييذ

ضشايظ اي لثل اص

ااپشاتس

2T( Cدسخ حشاست )

2سعتت سثي )%(

kgdryAirokgHسعتت هغلك ) /2)2

ضشايظ اي خشخي

اص في پس اص

داييص سعتت

3T( Cدسخ حشاست )

3سعتت سثي )%(

kgdryAirokgHسعتت هغلك ) /2 )

3

Page 38: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

37

هب خواسته

دياگشام سايكشهتشيك سسن واييذ.صدايي سا تش سي تحل سعتت

)گرمبیش هوا( 3آزمبیش

.ش د يتش پيص گشهكي سا سضي واييذ

لشاس ديذ. 7في سا تش سي ػذد

سا دس خذل يادداضت واييذ. 2 1دها سعتت ماط

1 .يتش پيص گشهكي سا خاهش واييذ هشاحل فق سا تكشاس كيذ

0.5اي خاهش وايذ آصهايص فق سا تشاي تاىگشهكي سا يتشاي پيصkw 1kw تا استفاد اص يتشاي گشهايص

ت ماط سا دس خذل يادداضت واييذ.تهدذد تكشاس واييذ دها سع

4 3 2 1 هشاحل

ضشايظ اي لثل اص

پيص گشهكي

1T( Cدسخ حشاست )

1سعتت سثي )%(

KkgkJسعتت هغلك ) ./)

1h

ضشايظ اي پس اص

پيص گشهكي

2T( Cدسخ حشاست )

2سعتت سثي )%(

KKgKjآتالپي ) ./ )2h

3T( Cدسخ حشاست )ضشايظ اي لثل اص

Page 39: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

38

3سعتت سثي )%( گشهايص هدذد

KKgKjآتالپي ) ./ )3h

ضشايظ اي خشخي

پس اص گشهايص هدذد

4T( C)دسخ حشاست

4سعتت سثي )%(

KKgKjآتالپي ) ./ )4h

تاى يتش گشهكي

(Kw)

p دس هاهتش

2m

N

دتي ا

s

kg

خواسته هب

.فشآيذاي گشهايص سا تش سي دياگشام سايكشهتشيك سسن واييذ

.هاص اشطي سا دس تحالت گشهايص ادام ديذ هيضاى اتالف دس ش لسوت سا ادام ديذ

aQ تاى يتش = اتالف –هيضاى حشاست هتمل ضذ ت ا

hmQ aa

( ن آصهايص فق سا تكشاس كيذ.6ػذد في "دس غست داضتي صهاى ، تشاي يك دتي ديگش ا )هثال

Page 40: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ

39

)سرمبیش هوا( 4آزمبیش

لشاس گيشد. -30تشهستات دستگا تش سي ػذد

لشاس ديذ. 6في سا تش سي ػذد

وايذ تا سيستن ت ضشايظ دائن تشسذ.كوپشسس سا سضي واييذ هتظش ت

سا دس خذل ثثت واييذ. 23اعالػات دهايي سعتت ماط

ن ادام ديذ. 8 7آصهايص فق سا تشاي ػذد في تش سي

هبي آزمبیش خواسته

.تحالت ا سا تش سي دياگشام سايكشهتشيك سسن واييذ

)رسيذن به شرایط آسبیش( 5آزمبیش

اي هختلف دستگا ، ت حي ك تا حذ اهكاى كوتشيي هيضاى هػشف اشطي دس سيستن خد داضت ظين الواىتا ت

دسخ 50تاضذ تالش كيذ ضشايظ ا سا ت ضشايظ آسايص تي هغثع ضديك واييذ. )سعتت سثي حذد %

گشاد( دسخ ساتي 25حشاست

Page 41: ﮏﯿﻣﺎﻨﯾدﻮﻣﺮﺗ هﺎﮕﺸﯾﺎﻣزآmotahar.shahreza.ac.ir/my_doc/motaharshahrezaacir/lab_th.pdf · 1 (Marcet Boiler) ﺖﺳرﺎﻣ ﮓﯾد لوا ﺶﯾﺎﻣزآ