موضوعات تحقیق آزمایشگاه ترمودینامیک
1- آزمایش کمپرسور تک مرحلهای
هدف:
تحلیل و محاسبه ی توان و راندمان یک کمپرسور رفت و برگشتی تک مرحلهای
مقدمه:
برای فشرده کردن گاز یا بخار که در صنایع و تاسیسات مختلف نیازهای متعددی به آن است از دستگاهی به نام کمپرسور استفاده می شود. وابسته به دبی و فشار مورد نیاز انواع مختلفی از آن بکار می رود . کمپرسور ها چه از توع دورانی و چه از نوع رفت و برگشتی در انواع دستگاه ها وادوات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد که در هر حال هدف باال بردن فشار هوا ویا یک گاز خاص برای استفاده ای به خصوص است . اساسا برای دست یابی به نسبت فشار زیاد در محدوده نسبتا وسیعی از دبی از کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی که از نوع جابه جایی مثبت است استفاده می شود .
2- آزمایش پمپ حرارتی
هدف:
آشنایی با اجزای اصلی یک پمپ حرارتی صنعتی ، تعیین ضریب عملکرد پمپ حرارتی ، شناخت پارامتر های تاثیر گذار بر روی ضریب عملکرد ، بررسی سیکل بر روی نمودار های ترمودینامیکی و مقایسه سیکل واقعی و ایده آل .
مقدمه:
همان طور که در باال ذکر شد در این آزمایش به شناخت پارامتر های مختلف تاثیر گذار بر روی پمپ حرارتی و یا سیکل تبرید تراکمی پرداخته می شود این سیستم دارای اجزای اصلی یک پمپ حرارتی صنعتی و یا سیکل معکوس آن یعنی تبرید تراکمی صنعتی است . که با توجه به قابلیت هواسازی راحت تر و مناسب تر با کمک این سیکل ها ، امروزه کاربرد بیشتری یا فته اند . با شناخت پارامتر های مختلف می توان با در نظر گرفتن تمامی مشکالت و محدودیت ها بهترین شرایط کاری برای یک سیکل تبرید و یا پمپ حرارتی بدست آورد . هم چنین با توجه به این که مبدل ها از اجزای اصلی مربوط مسائل انتقال حرارت می باشند . این دستگاه هم شامل دو مبدل مایع – هوا و مایع – مایع می باشد .که در این جا به طور کامل مبدل مایع – مایع )لوله و پیوسته ( مورد بررسی قرار می گیرد . از آنجا که در این پمپ گرما از هوا به آب داده می شود ، پمپ حرارتی هوا به آب نامیده می شود. پمپ حرارتی ماشینی است که اساس کار آن جذب گرما از یک منبع با در جه حرارت پایین در اوپراتور و تحویل گرما در کندانسور است . پمپ حرارتی برای گرم کردن فضا های مختلف یا آب گرم خانه مناسب است . طبق قانون دوم ترمودینامیک برای انتقال گرما از یک محیط سرد به یک محیط گرم باید کار وارد سیستم شود . با بررسی سیکل تبرید تراکمی بوضوح مشاهده می شود که انرژی گرمایی تولید شده توسط پمپ حرارتی از کار ورودی به آن بیشتر است بنابراین در سیستم های گرمایش به منظور کاهش انرژی مصرفی )نسبت به سیستم هایی نظی بخاری برقی و . . . ( می توان از پمپ حرارتی استفاده نمود. منبع درجه حرارت پایین در اواپراتور، عموما در عمل آب با هواست . اما می توان از منابع دیگری مانند تشعشع خورشیدی ، بخار آب فشار پایین ، دودکش یا گاز های خروجی ماشینهای حرارتی نیز استفاده نمود .
3- آزمایش سیکل استرلینگ:
هدف:
بدست آوردن راندمان سیکل استرلینگ و نقش بازیاب در این سیکل.
مقدمه:
موتور استرلینگ، موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند و نسبت به موتور بنزینی و دیزلی کارآیی بیشتری دارند. امروزه چنین موتورهایی برای موردهای خاص استفاده می کنند مثل زیر دریایی یا قایق خصوصی. گازهایی که درون موتور استرلینگ استفاده می شود هرگز از موتور خارج نمی شوند. در چنین موتورهایی هیچ احتراقی صورت نمی پذیرد، هیچ اگزوزی وجود ندارد و هیچ صدای انفجاری شنیده نمی شود به همین دلیل چنین موتورهایی فاقد صدا هستند. این موتورها از منبع گرمایی خارجی مثل آتش استفاده می کنند. گرما به گاز درون سیلندر گرم شده اضافه می شود. همین امر سبب ایجاد فشار می گردد و پیستون را به سمت پائین می برد. زمانیکه پیستون راست پائین میرود پسیتون چپ به سمت باال برده می شود. سپس گاز گرم را به سیلندر خنک شده وارد می نماید که خیلی سریع گاز را خنک می سازد و فشار آنرا پائین می آورد. پیستون سیلندر خنک شده گاز را، فشرده می سازد. گرمای ایجاد شده توسط چنین فشرده سازی توسط منبع خنک سازی خارج می گردد. موتور استرلینگ فقط نیرو را در مدت بخش اولیه چرخش بوجود می آورد. دو روش اساسی جهت افزایش نیروی خارجی چرخه استرلینگ وجود دارد: در مرحله اول، فشار گاز گرم شده بر پیستون فشار وارد می آورد. افزایش فشار در این مرحله نیروی خارجی موتور را افزایش میدهد. یک روش افزایش فشار، افزایش درجه حرارت گاز است.
4- آزمایش کانال تهویه مطبوع:
هدف:
بررسی یک سیستم تهویه مطبوع و آشنایی با پارامتر های تاثیر گذار بر روی آن.
مقدمه:
مروری بر دانسته های درس ترمودینامیک هوا در اتمسفر معموال حاوی مقداری بخار آب است ، و آنرا هوای اتمسفریک می گویند. در مقابل، هوایی را که فاقد بخار آب است هوای خشک می گویند. در گستره دما های که در تهویه مطبوع با آن مواجه می شویم، هوای خشک و بخار آب را به عنوان گاز ایده آل می توان در نظر گرفت.
و ...
