5. Порядок обработки результатов измерений

Определяется:

– средняя температура поверхности внутреннего слоя

t_с1 = ( t₁₁ + t₁₂ + t₁₃)/3; (6)

– средняя температура поверхности наружного слоя

t_с1 = ( t₂₁ + t₂₂ + t₂₃)/3; (7)

– мощность теплового потока, проходящего через цилиндрический слой

Q = U_н I_н = U_н U_O/R_O; (8)

– коэффициент теплопроводности (по формуле (5));

– результаты расчета сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчета

№ оп	Q	tC1	tC2	l	/
1
2
3
…..

Строится график зависимости коэффициента теплопроводности от средней температуры исследуемого материала

 = (t_cр), (9)

где t_cр = 0,5 (t_c1 + t_c2)

Вычисляется величина относительной погрешности эксперимента:

. (10)

Контрольные вопросы

1. Физическая сущность процесса теплопроводности в различных средах?

2. Основной закон теплопроводности и его приложение к телам простой геометрической формы?

3. Значения коэффициентов теплопроводности для различных материалов и факторы влияющие на его величину?

4. Может ли быть использован исследуемый материал для тепловой изоляции трубы d = 22 мм?

5. Устройство экспериментальной установки?

Работа 9

Определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в круглой трубе

Цель работы:

1) углубление знаний по конвективному теплообмену;

2) ознакомление с методикой определения коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубах;

3) определение коэффициента теплоотдачи при различных скоростях потока;

4) обработка результатов опытов методом теории подобия.

Схема экспериментальной установки:

1 – конфузор;

2 – труба;

3 – паровая рубашка;

4 – водяной манометр;

5 – водоуказательное стекло;

6,7 – микроманометр;

8 – пневмометрическая труба;

9 – термопары;

10 – вентилятор;

11 – потенциометр;

12 – автотрансформатор;

13 – электронагреватель.

Измеряемые величины	Режим
	1	2	3	4
1. Атмосферное давление В, Па
2. Избыточное давление ∆РП, мм. в. ст.
3. Потеря напора ∆РСТ, мм.
4. Динамический напор ∆h, мм.
5. ЭДС термопар на входе
6. Температура воздуха на входе , ºC
7. ЭДС термопар на выходе
8. Температура воздуха на выходе, ºC

Обработка результатов эксперимента

1. Температура кипения воды в паровой рубашке:

2. Температура стенки трубы:

3. Средний логарифмический температурный напор:

4. Средняя температура воздуха в трубе:

5. Средняя плотность воздуха в трубе:

6. Скорость воздуха на оси трубы:

7. Коэффициент кинематической вязкости воздуха:

8. Число Рейнольдса:

(d_вн=0,024 м)

9. Коэффициент скоростного поля:

10. Средняя скорость воздуха в трубе:

11. Площадь поперечного сечения трубы:

12. Массовый расход воздуха через трубу:

13. Тепловой поток к воздуху от стенки трубы:

()

14. Поверхность теплоотдачи трубы:

(l=0,7 м)

15. Средний коэффициент теплопередачи от стенки:

Результаты расчетов для других режимов сведены в таблицу

Расчетная величина	Режим
	1	2	3	4	5	6	7
wср

Ln(wср)
Ln()