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ME 4131 THERMAL ENVIRONMENTAL ENGINEERING

LABORATORY MANUAL

Title Page

Syllabus

Schedule

Lab Safety

Table of Contents

Topics

Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
The Formal Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Formal Report Evaluation Sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Sample Formal Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
The Informal Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Informal Report Evaluation Sheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Notes on Report Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Labs

Air Handling System Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
Mixing of Outdoor Air and Recirculated Air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
Heat Exchanger Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1
Psychrometrics: Heating & Humidifying or Cooling & Dehumidifying. . . . . . . . . . . . . . . 4-1
Filter Particle Size Removal Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
Solar Radiation Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
Steady State Analysis of Flat Plate Solar Collectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
The Walk-In Cooler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
Performance Study of a Small Refrigeration System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
Airflow Visualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1

Appendices

A: Data Acquisition

Data Acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
Basic Flow of a Simple C Program . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
Topics in C Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-9

B: Error Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B-1

C: Calibration Curves

Air Handling Unit Frequency Inverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-1
Eastern Dew Point Hygrometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-2
Sponsler Turbine Flow Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-2
EG&G Flow Technology Flow Meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-3
Rosemount RTD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-4
NTC Thermistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-4
Type T Thermocouple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-5
Yokagawa Watt Meters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-6
Walk-in Cooler Pressure Transducers 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-7
Walk-in Cooler Pressure Transducers 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C-8

D: Solar Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . D-1

E: Thermodynamic Tables and Charts

Thermodynamic Properties of R22 at Saturation (English Units) . . . . . . . . . . . . E-1
Thermodynamic Properties of R22 at Saturation (SI Units) . . . . . . . . . . . . . . . E-4
Pressure-Enthalpy Diagram for R22 (English Units) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-6
Pressure-Enthalpy Diagram for R22-Saturated Vapor Line (English Units) . . . . E-7
Pressure-Enthalpy Diagram for R22(SI Units) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-8
Pressure-Enthalpy Diagram for R22-Saturated Vapor Line (SI Units) . . . . . . . E-9
Pressure-Enthalpy Diagram for Freon (R22) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-10

F: Properties of Dowtherm SR-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . F-1

G: Psychrometric Charts

ASHRAE Psychrometric Chart (English Units) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G-1
AHSRAE Psychrometric Chart-Low Temperature (English Units) . . . . . . . . . . G-2
ASHRAE Psychrometric Chart (SI Units) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G-3
ASHRAE Psychrometric Chart-Low Temperature (SI Units) . . . . . . . . . . . . . G-4

H: Air Handling System Temperature and Flow Sensor Channels. . . . . . . . . . . . . . . . . H-1

I: Flow Nozzle Calibration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I-1

Complete Lab Manual (142 pages, 8.3 MB)

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