Zakres wiadomości

Zakres wiadomości
obowiązujących przy wykonywaniu ćwiczeń w Zakładzie
Termodynamiki.
0. Pomiar ilości substancji – masa, objętość i objętość właściwa.
Pojęcia podstawowe: ilość substancji, gęstość substancji, objętość właściwa. Pomiar masy ciał stałych i
gazowych. Podział wag. Pomiar objętości ciał stałych i cieczy. Pomiar gęstości ciał stałych i cieczy. Określanie
objętości zbiornika przy pomocy dodatkowego zbiornika. Pomiar strumienia przepływu.
1. Pomiar ciśnienia, sprawdzanie manometrów.
Zjawiska wykorzystywane przy pomiarze ciśnienia, jednostki ciśnienia. Ciśnienie bezwzględne,
nadciśnienie, podciśnienie. Ciśnieniomierz z rurką sprężystą, membranowy, puszkowy, mieszkowy, tłokowy.
Zakresy pomiarowe i klasa manometrów. Sprawdzanie manometrów za pomocą praski.
2. Pomiar ciśnienia, cechowanie mikromanometrów.
Pojęcia podstawowe. Jednostki ciśnienia. Ciśnieniomierze hydrostatyczne dwu- i
jednoramienne. Mikromanometry: z rurką pochyłą, Askania, waga pierścieniowa. Cechowanie
mikromanometru z rurką pochyłą. Pomiar ciśnienia dynamicznego rurką spiętrzającą.
3A. Pomiar temperatury, przyrządy do pomiaru temperatury.
Zerowa Zasada termodynamiki. Termodynamiczna skala temperatury. Międzynarodowa praktyczna
skala temperatury – definicyjne punkty stałe. Podział termometrów, ich budowa i zasada działania. Pomiar
temperatury gazu, cieczy i ciała stałego.
3. Pomiar temperatury - cechowanie termometrów
Pojęcie temperatury. Skale temperatury. Właściwości wykorzystywane przy pomiarze temperatury.
Działanie termometrów cieczowych, termoelektrycznych, rezystancyjnych, pirometrów. Termometryczne
punkty stałe. Sprawdzanie termometru cieczowego. Cechowanie termopary.
4. Pomiar temperatury - wyznaczanie charakterystyki dynamicznej czujników.
Określenie charakterystyki dynamicznej. Właściwości dynamiczne czujników (wymuszenie
skokowe, stała czasowa). Budowa czujników. Rodzaje mierników do pomiaru termometrami elektrycznymi.
Wyznaczanie charakterystyki dynamicznej czujników.
5. Indykatory - sprawdzanie indykatorów mechanicznych.
Zadania i podział indykatorów. Budowa i działanie indykatora mechanicznego. Dobór indykatora
mechanicznego. Sprawdzanie indykatora mechanicznego: podziałki sprężyny, szczelności tłoka,
równoległości osi bębna i cylindra, prostowodności mechanizmu piszącego, proporcjonalności przesunięć
rysika.
6. Indykowanie sprężarki tłokowej, analiza wykresów indykatorowych.
Cel indykowania. Wybór rodzaju indykatora i sposobu napędu bębna. Sporządzanie wykresu
indykatorowego. Pomiar pola wykresu. Budowa planimetru biegunowego. Wykorzystanie wykresu
indykatorowego do obliczania mocy i oceny poprawności pracy maszyny.
7. Analiza gazów analizatorami chemicznymi. Aparat Orsata.
Określenie składu mieszanin gazowych. Zasady pobierania próbek. Metody analizy gazów. Budowa
aparatu Orsata. Wyznaczanie składu spalin aparatem Orsata. Analiza gazów rurkami wskaźnikowymi.
8. Analiza gazów analizatorami fizycznymi. Interferometr.
Wykorzystanie ciepła spalania, przewodności cieplnej, pochłaniania promieniowania, własności
magnetycznych do analizy gazów. Zasada działania interferometru. Wyznaczanie zawartości CO2 w
spalinach przy pomocy interferometru.
9. Pomiar wartości opałowej paliw gazowych i ciekłych.
Definicje podstawowe dotyczące spalania. Podstawy teoretyczne pomiaru. Budowa kalorymetru
Junkersa. Warunki prawidłowego pomiaru. Pomiar ciepła spalania i wartości opałowej gazu ziemnego.
10. Pomiar wartości opałowej paliw stałych.
Definicje podstawowe. Przygotowanie próbki paliwa. Budowa kalorymetru. Zasady przeprowadzenia
pomiaru. Wykonanie pomiaru ciepła spalania paliwa stałego.
11. Pomiar lepkości olejów.
Określenie lepkości, jednostki lepkości. Porównanie lepkości w różnych jednostkach. Zasada pomiaru
lepkości aparatem: Englera, Hopplera, Vogel-Ossaga i rotacyjnym.
12. Pomiar temperatury zapłonu olejów.
Definicje temperatury zapłonu i palenia. Zasada pomiaru aparatem Marcussona i AbelPansky'ego.
13. Pomiar wilgotności powietrza.
Sposoby określania wilgotności. Metody pomiarowe wilgotności - higrometr włosowy, psychrometr
Augusta i Assmanna, higrometry z czujnikiem chlorolitowym. Zasady pomiaru wilgotności psychrometrami.
14. Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych aparatem płytowym.
Definicja przewodności cieplnej. Prawo Fouriera. Przyrządy do pomiaru przewodności cieplnej. Zasada
pomiaru przewodności cieplnej aparatem płytowym Poensgena.
15. Pomiar przewodności cieplnej ciał stałych aparatem rurowym.
Równanie Fouriera-Kirchhoffa. Przewodność cieplna ciał stałych. Zasada pomiaru przewodności
cieplnej aparatem rurowym.
16. Modelowanie pól temperatury na analogu elektrycznym.
Równania przewodzenia ciepła. Warunki brzegowe. Analogia przepływu ciepła i prądu
elektrycznego. Metody modelowania analogowego. Modelowanie płaskiego ustalonego pola
temperatury na analogu rezystorowym. Dobór wartości rezystorów. Modelowanie warunków brzegowych.
17.Numeryczne modelowanie wymiany ciepła.
Metody rozwiązywania równania różniczkowego przewodzenia ciepła. Zastosowanie metody różnic
skończonych do wyznaczania rozkładu temperatury. Algorytm obliczeń. Program obliczeń na
mikrokomputerze.
18 Wyznaczanie dyfuzyjności cieplnej metodą stanu uporządkowanego.
Nieustalone przewodzenie ciepła z warunkami brzegowymi trzeciego rodzaju. Cechy stanu
uporządkowanego. Zasada pomiaru własności materiałowych (zagadnienia odwrotne). Wyznaczenie
dyfuzyjności cieplnej poprzez określenie tempa stygnięcia kuli.
19. Pomiar współczynnika przejmowania ciepła przy konwekcji swobodnej na rurze.
Budowa aparatu rurowego. Zasada pomiaru. Błędy pomiarowe. Korelacja wyników z równaniem
kryterialnym.
20. Badanie rurowego wymiennika ciepła.
Zasada działania wymiennika współprądowego i przeciwprądowego. Obliczeniowa różnica temperatur.
Wyznaczanie średniego współczynnika przenikania ciepła. Korelacja wyniku z równaniami kryterialnymi.
Obliczanie mocy cieplnej wymiennika.
21. Pomiar współczynnika przejmowania ciepła metodą elektrochemiczną.
Analogia między wymianą ciepła i masy w płynie przy konwekcji wymuszonej. Zasady pomiaru
współczynnika wymiany masy. Budowa stanowiska pomiarowego. Przebieg pomiaru. Opracowanie wyników.
22. Wyznaczanie wykładnika adiabaty.
Równanie stanu dla gazu doskonałego, ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu i stałej objętości. Gaz
rzeczywisty - równanie stanu ze współczynnikiem ściśliwości. Przemiana izentropowa dla gazu
półdoskonałego. Przebieg pomiaru.
23. Pomiar współczynnika przejmowania masy/ciepła techniką sublimacji naftalenu.
Analogia między wymiana ciepła i masy w płynie przy konwekcji wymuszonej. Zasady pomiaru
współczynnika wymiany masy. Budowa stanowiska pomiarowego. Obsługa stanowisk do automatyzacji
pomiaru parametrów testu oraz profilu powierzchni modeli. Przebieg pomiaru. Opracowanie wyników.