 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Порядок выполнения работы. 2.1. Включить установку и установить мощность нагревателя согласно указаниям преподавателя или лаборанта
2.1. Включить установку и установить мощность нагревателя согласно указаниям преподавателя или лаборанта. На милливольтметре выбрать предел измерений 200 мВ (200m).
2.2. Периодически, с интервалом в 5 минут, контролировать тепловое состояние испытуемого образца путём регистрации показаний термопар и вычисления средних температур внутренней и наружной поверхности. Момент включения установки (начала замеров) считать начальным τ = 0. Результаты измерений заносить в табл.2.1. Процесс нагрева образца иллюстрировать построением графика изменения температур поверхностей с течением времени (рис.2.3). Измерения продолжать до установления стационарного теплового режима, когда прекратится изменение температуры поверхностей со временем (на графике это будет выражаться выходом кривых на горизонтальный участок).
При измерении термоЭДС термопар рекомендуется снимать показания в прямом и обратном порядке т.е. ВНУТР: 1-2-3-4-5, а затем НАРУЖ: 5-4-3-2-1. При таком порядке выключатель будет возвращаться в исходное положение 1 и будут исключены лишние ненужные переключения.
После снятия показаний во избежание потери времени рекомендуется сразу же определить, используя приложение 1, перепады температур и средние температуры внутренней и наружной поверхностей. Температуры необходимо усреднять, поскольку температура нагревателя не является равномерной.
Ориентировочное время выхода установки на стационарный режим до 1 часа.
Таблица 2.1. Результаты измерений температур испытуемого материала
| Время, мин | W, Вт | Показания внутренних термопар, мВ/D t | Показания наружных термопар, мВ/D t | Средняя температура внутренней поверхности, °С | Средняя температура наружной поверхности, °С | ||||||||
| …. | |||||||||||||
| l= _ _ _ _ _ _ _ _ |
| Примечание. Через косую черту пишется температурный перепад, соответствующий термоЭДС, например | 3,6 |
2.3. Выключить лабораторную установку.
2.4. По среднему значению температур на внутренней и внешней поверхности испытуемого слоя в стационарном режиме и значению мощности нагревателявычислить коэффициент теплопроводности материала по формуле
,
где l – коэффициент теплопроводности испытуемого материала;
l – длина трубы, м;
d 1 и d 2– внутренний и наружный диаметры цилиндрического слоя, м;
t 1 и t 2– средние температуры внутренней и наружной поверхностей цилиндрического слоя материала °С.
2.5. По вычисленному значению коэффициента l дать характеристику теплопроводящих (теплоизоляционных) свойств испытуемого материала. Теплоизоляционными материалами считаются материалы, у которых l<0,25 Вт/(м×К). Используя справочные данные (приложение 3) указать материалы, аналогичные испытуемому по теплопроводящей способности.
3. Контрольные вопросы и дополнительные задания
1. Построить график радиального распределения температуры t = f (r) в слое испытуемого материала. Значения температур в промежуточных точках графика (не менее трех точек) рассчитать, пользуясь формулой изменения температуры в однородной цилиндрической стенке при стационарном режиме.
2. Рассчитать термическое сопротивление цилиндрического слоя испытуемого материала.
3. Вычислить линейную плотность теплового потока ql (погонный тепловой поток).
4. Построить график радиального распределения температуры в безразмерном виде. Безразмерные значения радиуса и температуры определяются по формулам:
5. Рассчитать значение градиента температур на внутренней (r = r 1) и внешней (r = r 2) поверхностях слоя материала.
6. Построить график радиального распределения градиента температур.
7. Вычислить значение плотности теплового потока на внутренней (r = r 1) и внешней (r = r 2) поверхностях цилиндрического слоя материала.
8. Построить график изменения плотности теплового потока по толщине цилиндрической стенки.
9. Изобразить картину изотермических линий в сечении испытуемого цилиндрического образца. Показать векторы теплового потока и градиента температуры.
10. Показать вывод расчетной формулы (2.12) для определения коэффициента теплопроводности методом трубы.
11. Привести расчётную формулу для определения коэффициента теплопроводности методом плоского слоя.
Лабораторная работа № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ
ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА
Цель работы:
1. Провести теплотехнические измерения для определения коэффициента теплоотдачи горизонтальной трубы при свободном движении воздуха для нескольких режимов нагрева (количество режимов задаётся преподавателем).
2. Обобщить результаты эксперимента с использованием теории подобия.
Оборудование и материалы: лабораторная установка для изучения конвективной теплоотдачи
Поиск по сайту: