Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка, принципиальная схема которой изображена на рис.2, предназначена для определения степени черноты двух тел – окрашенной медной трубы (элемент 1) и полированной стальной трубы (элемент 2).

Медная и алюминиевая трубы имеют одинаковые размеры: диаметр трубы d = 40мм, длинна труб l = 470мм.

В элементах 1 и 2 предусмотрена тепловая защита торцевых поверхностей. Температуры поверхности элементов измеряется с помощью термопар Т1, Т2 и т.д.(рис.2)

Электронагреватели подключены к источнику переменного тока через регуляторы напряжения Р1, Р2. Мощность потребляемая электронагревателями (тепловой поток Q) определяется по ваттметрам PW1, PW2.

Проведение опытов и обработка результатов измерений

Опыты проводятся (после изучения устройства опытной установки и ознакомления с измерительной схемой) в следующем порядке.

Включателем В включаются электрические нагревательные элементы НЭ1, НЭ2 и регуляторами напряжения Р1, Р2 устанавливается определенное значение мощности (тепловой поток), определенное по показаниями ваттметров PW1, PW2.

В первом режиме мощность устанавливается в пределах от 30 до 50 Вт. По достижении установившегося теплового режима, при котором показания измерительных приборов сохраняются неизменными во времени, производиться запись показаний приборов в протокол (таблица 1) через равные промежутки времени между замерами (3 минуты).

Другие режимы задаются преподавателем.

Результаты расчетов сводятся в таблицу2.

По результатам расчетов производится сравнение степени черноты поверхности окрашенной меди (элемент 1) и полированной стали (элемент 2) с табличными значениями из литературы.

Таблица 1

Наименование величин	Режим 1
	Элемент 1				Элемент 2
	Замеры	1	2	3	Замеры	1	2	3
Тепловой поток Q, Вт
Температура поверхности элементов труб
Средние значения температуры поверхности элементов tw? oC
Температура окружающего воздуха tf , oC

Таблица 2

№	Наименование величины	Определение величин и расчетные соотношения	Первый режим
			Элемент 1	Элемент 2
1.	Критерий Грасгофа
А.	Коэффициент объемного расширения
В.	Определяющая температура
C.	Температурный напор
D.	Коэффициент кинематической вязкости воздуха
2.	Критерий Нуссельта
А.	Критерий Прандтля
В.	Коэффициенты, выбираются из л.р.№2	c
		n
3.	Поверхность трубы
4.	Коэффициент теплоотдачи
А.	Коэффициент теплопроводности воздуха
5.	Конвективная составляющая теплового потока
6.	Величина лучистого теплового потока
7.	Степень черноты
8.	Коэффициент излучения

Оценка погрешности измерения.

Оценка погрешности проводится по максимальной относительной погрешности измерения. В рассматриваемом случае максимальная погрешность определения степени черноты поверхности тела будет: