ЗАДАНИЕ. 1. Определить значение среднего коэффициента теплоотдачи для горизонтального цилиндра при свободном движении воздуха и установить его зависимость от

1. Определить значение среднего коэффициента теплоотдачи для горизонтального цилиндра при свободном движении воздуха и установить его зависимость от температурного напора.

2. Обработать результаты опытов по средней теплоотдаче в обобщенном критериальном виде.

3. Построить зависимость , .

4. Составить отчет о выполненной работе.

ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Свободное движение - движение возникающее вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости. Подобное движение всегда возникает около тела, если температура этого тела отличается от температуры окружающей среды. Тогда в окружающей среде устанавливается неравномерное распределение температуры и свободное движение частиц жидкой или газообразной среды. По мере нагревания частицы жидкости или газа становятся легче и поднимаются вверх, а на их место поступают более холодные частицы. Теплота, воспринятая частицами жидкости или газа от тела, переносится в окружающую среду.

Количество перенесенной теплоты будет тем больше, чем большее скорость жидкости или газа, скорость тем больше, чем больше разность температур тела и окружающей его среды. Кроме того, интенсивность теплоотдачи зависит от физических свойств среды, от формы и положения в пространстве.

В настоящей работе требуется установить влияние температурного напора на значение среднего коэффициента теплоотдачи от горизонтальной трубки к окружающему воздуху при свободной конвекции.

Средний коэффициент теплоотдачи определяется по соотношению

; Вт/(м²·К), (2.1)

где тепловой поток от нагретого тела, передаваемый путем конвекции, Вт;

площадь поверхности тела м²;

температура поверхности тела, ºС;

температура окружающей среды, °С.

На рис. 1 приведена схема лабораторной установки, которая состоит из стальной полированной трубки 1 с внешним диаметром , длиной . Внутри трубки установлен электронагреватель 2. регулирование электрической мощности нагревателя осуществляется автотрансформатором 5. Напряжение и сила тока, потребляемая нагревателем, измеряются вольтметром 3 и амперметром 4.

Для измерения температурного поля на поверхности трубки вмонтировано шесть термопар типа хромель-копель.

Термоэлектродвижущая сила (термо-э.д.с.) термопар измеряется с помощью прибора ОВЕН 2ТРМ0, который подключается к термопарам через переключатель 7 типа IIМТ-12. Схема заделки термопар показана на рисунке

Ознакомившись с описанием установки и методикой измерений необходимо детально разобраться, в электрической схеме обогрева трубки. Далее следует заготовить протокол для записи измеряемых величин, (U I, , ) и проверить правильность подключения измерительных; приборов.

После того, как, установка подготовлена к работе и проверена исправность всех её элементов, включают нагреватель.

Принципиальная схема установки

Геометрия трубки указана на стенде:

d - диаметр трубки - 25 мм;

- длина трубки 1000 мм.

До наступления стационарного режима мощность нагревателя поддерживают постоянной в течение 50-70 мин. О наступлении стационарного режима свидетельствует постоянство показаний любой из шести термопар, установленных на внешней поверхности трубки.

Измеряются следующие величины; сила тока и падение напряжения в нагревателе, температура в шести точках (t_с1, t_с2, t_с3, t_с4, t_с5, t_с6) и температура окружающей среды .

Температура воздуха вдали от трубки измеряется ртутный термометром. Все измерения при данном температурном режиме проводятся три раза через 3-5 мин. Всего исследуется три температурных режима,

Вес измеренные величины заносятся в табл. 2.1 протокола измерений.

Таблица 2.1

Протокол измерений

№ п/п	U В	I A	Показания термопар	ºC

Поиск по сайту: