4. Измеряемые величины:

t₁ – температура воды на входе в гладкую трубу, ⁰С;

t₂ – температура воды на входе в оребренную трубу, ⁰С;

t₃ – температура воды на выходе из гладкой трубы (температура воды на входе в оребренную трубу), ⁰С;

t₄ – температура воды на выходе из оребренной трубы, ⁰С;

t₅ – температура на внешней поверхности гладкой трубы в ее середине, ⁰С;

t₆ – температура на внешней поверхности оребренной трубы вблизи выхода, ⁰С;

t₇ – температура на внешней стороне ребра, ⁰С;

G – массовый расход воды, кг/ч.

5. Подготовка установки к работе (студентами во время проведения работы не выполняется):

1. Заземлить установку;

2. Соединить полихлорвиниловые шланги с элементами системы в соответствии со схемой;

3. Открыть краны К₁, К₂, К₃ (горизонтальное положение ручек);

4. Заполнить водоподогреватель и систему дистиллированной водой через расширительный бачёк 11;

5. Постепенно доливая воду в расширительный бачек 11 добиться удаления воздуха из всей системы;

6. Включить циркуляционный насос;

7. Долить воду в расширительный бачек до его середины;

8. Если в системе остался воздух, то следует подтянуть хомуты на магистральных соединениях и повторить операции, указанные в пунктах 5-8;

9. Подключить к соответствующим розеткам (на задней панели установки) водоподогреватель и циркуляционный насос.

6. Порядок выполнения работы

1. Включить электропитание установки переключателем «Сеть»;

2. Закрыть кран К₃;

3. Включить циркуляционный насос переключателем «Насос»;

4. Медленно открывая кран К₁, установить объемный расход воды через трубу, соответствующий 10- 15 см³/с.

5. Включить электрический водоподогреватель переключателем «Нагрев»;

6. Включить измеритель температуры 2 и у становить на нем соответствующий режим работы: 1 канал измеряет температуры t₁, t₂, t₃, t₄, t₅, t₆, t₇.

7. Дождаться установления стационарного режима и произвести отсчет температур.

7. Обработка результатов измерений

1. Произвести отсчет температур t₁ – t₇;

2. По расходомеру 8 определить расход воды G, (кг/ч) и затем рассчитать ее W (м/с) скорость по уравнению

w = 4G/(3600 ρπd ) (15)

3. Рассчитать экспериментальное значение теплового потока Ф по формуле (14)

4. Рассчитать экспериментальное значение коэффициентов теплоотдачи α_1.э и α_2.э из уравнений (10) и (11)

5. Рассчитать экспериментальное значение коэффициентов теплопередачи К_э и К_ор.э по формулам

(16)

(17)

6. По формулам (5) и (6) для Nu₁ и Nu₂ расчитать теоретические значения коэффициентов теплоотдачи α₁ и α₂ и по формулам (15) и (16) теоретические значения К и К_ор;

7. Сравнить результаты теории и эксперимента.

Таблица 1

Данные установки и таблица результатов эксперимента и расчета

№ п/п

t1, 0C

t2, 0C

t3, 0C

t4, 0C

t5, 0C

t6, 0C

t7, 0C

G, кг/с

w, м/с

α1

α2

К

Кoр

α1.э

α2.э

К

Кор

Вт/(м2 К)

1.

2.

3.

4.

5.

Диаметр трубы d

Длина трубы l

Параметры оребрения

Толщина стенки δ

Коэффициент теплопроводности материала стенки

Теплофизические характеристики воздуха

t, 0С	Воздух
	η 105, кг/м с	105, м2/с	λ 103,
0	1,721	1,331	21,36
100	2,192	2,316	27,40
200	2,604	3,489	32,91
300	2,973	4,824	38,28
400	3,308	6,304	43,45
500	3,617	7,918	48,38
600	3,905	9,653	53,22
700	4,175	11,503	57,81
800	4,430	13,460	62,21
900	4,672	15,52	66,40
1000	4,904	17,68	70,50
1100	5,125	19,93	74,32
1200	5,338	22,27	78,10

Теплофизические характеристики воды на линии насыщения

t, 0C	Рабс ат	ср,	λ,	μ 106, кг сек/м2	Pr	103, м3/кг
0	0,0062	1,006	0,474	182,3	13,7	1,0002
10	0,0125	1,001	0,494	133,1	9,52	1,0004
20	0,0238	0,999	0,515	102,4	7,00	1,0018
30	0,0432	0,997	0,531	81,7	5,41	1,0044
40	0,0752	0,997	0,545	66,6	4,3	1,0079
50	0,126	0,997	0,557	56,0	3,54	1,0121
60	0,203	0,998	0,567	47,9	2,98	1,0171
70	0,318	1,000	0,574	41,4	2,55	1,0228
80	0,483	1,002	0,580	36,2	2,21	1,0290
90	0,715	1,005	0,585	32,1	1,95	1,0359
100	1,03	1,008	0,587	28,8	1,75	1,0435