Oktawian Rubajczyk i Mateusz Wdowiak Mój przyrząd do

Oktawian Rubajczyk i Mateusz Wdowiak
Mój przyrząd do podgrzewania wody składa się z kawałka blachy wygiętej w kształt walca i
skręconej sześcioma pchełkami po
czym urządzenie zostało od
dołu
nacięte w
sześciu miejscach i nacięta blacha została wygięta do środka tak aby puszka od
pepsi mogła się na nich zatrzymać i aby potrzebne powietrze do palenia się
świeczki mogło wpaść do środka , następnie wnętrze zostało wyklejone dwoma warstwami
styropianu
z
folia
aluminiową o
grubości
mniej więcej 0,5 cm tak aby
miedzy
urządzeniem a
puszka była przestrzeń która
umożliwi wykorzystanie
energii którą puszka odda,
następnie wykonałem przy
krycie z góry w kształcie
koła które również zostało
wyklejone
dwoma
warstwami
styropianu z
folia
aluminiowa które ogranicz
a wydobywanie się ciepła na zewnątrz w wieczku wykonałem otwór na termometr po
czym zrobiłem trzy nóżki z kawałka listwy całość ustawiłem na płycie CD aby odbijała
ciepło puszkę od pepsi uszczelniłem z góry plastikowym korkiem który zatrzymuje ciepło
wewnątrz puszki.
Wykonywaliśmy również pomiary
obserwowaliśmy obraz na
kamerze termowizyjnej który
pozwolił
nam zaobserwować którędy
jeszcze wydobywa się ciepło i co
ewentualnie można ulepszyć w
naszych
urządzeniach ,poniżej przedsta
wiam jedno
ze
zdjęć z
kamery termowizyjnej.
w
straży
pożarnej
w
Zduńskiej
Woli,
Na podstawie pomiarów czasu palenia świeczki oraz temperatury wody narysowałem wykres:
Szybkość wzrostu temperatury wody
120
100
T [ᵒC]
80
60
40
20
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
t [s]
Współczynnik a możemy zinterpretować jako szybkość przyrostu temperatury w czasie. To jest
podobne do interpretacji szybkości w ruchu jednostajnym jako zmiana odległości w czasie (zapewne
sobie przypominasz, że na wykresie drogi od czasu jest linia prosta – ale to mała dygresja).
Ponieważ pierwszy pomiar i trzy ostatnie odbiegają od prostej dlatego je pomijam.
Na podstawie dwóch punktów 2 (300, 32)i 4 (500, 62) wyznaczam współczynnik a prostej:
Po odjęciu otrzymam:
Po podzieleniu przez (x4-x2)
Wyznaczamy moc:
Gdzie:
cw ciepło właściwe wody 4170
m masa wody 0,165 kg
Tk temperatura końcowa
Tp temperatura początkowa
t czas
Błąd wyznaczania mocy wyznaczam z wartości maksymalnej i minimalnej:
Szybkość wzrostu temperatury wody
90
80
70
T [ᵒC]
60
50
40
30
20
10
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
t [s]
Wykreśliłem
amax dla punktów 5(1800, 69) i 6 (2100, 77)
amin dla punktów 5(1800, 69) i 7 (2400, 83)
Mateusz Wdowiak wykonał pomiary zmniejszania się masy świeczki podczas jej spalania:
Wykres został sporządzony przez koło SKF Bazyli na zajęciach z dnia 10 stycznia 2013 r.
Spalaliśmy świeczkę i obserwowaliśmy ile masy traci w czasie spalania.
0,014
0,012
masa [kg]
0,01
0,008
Serie1
0,006
Liniowy (Serie1)
0,004
y = -0,0000007x + 0,0131
0,002
0
0
5000
10000
15000
20000
czas [s]
Z interpretacji wynika że współczynnik spalania masy w czasie wynosi:
0,0000007
dla podgrzewacza GLIMMA z IKEA (koszt około 10-30 gr)
W celu wyznaczenia sprawności trochę wzorów:
Na sprawność:
Pd Moc doświadczalna urządzenia do podgrzewania wody
Pt Moc teoretyczna podgrzewacza
Cs jest to ciepło spalania stearyny – można przyjąć 39
„Dana zaczerpnięta z Ochrona przeciwpożarowa budynków, Obliczanie gęstości, obciążenia
ogniowego, oraz wyznaczanie względnego, czasu trwania pożaru” PN-B-02852 załącznik A
Tak więc sprawność wynosi:
Wnioski:
Otrzymana moc wynosi 17,2 W a sprawność 63%. Uważam ze gdyby urządzenie było lepiej
ocieplone, to pozwalało by na otrzymanie większej mocy, a co za tym idzie lepszej sprawności.