- •Ярославский филиал миит
- •Введение
- •Лабораторная работа №1-2 «определение коэффициента излучения и степени черноты поверхности тела и определение зависимости степени черноты поверхности от температуры поверхности»
- •Теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Проведение опытов и обработка результатов измерений
- •Вывод: Лабораторная работа № 3-4 «определение коэффициента теплоотдачи от горизонтальной и вертикальной труб одинакового диаметра, изготовленых из одинакового материала»
- •2. Задание
- •Теоретическое введение
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок проведения работы
- •Оценки погрешности измерения
- •Описание лабораторной установки.
- •5. Порядок работы
- •Протокол испытаний
- •Расчеты
- •Оценка точности измерений
- •Лабораторная работа №7 исследование цикла холодильной парокомпрессионной установки.
- •Обработка опытных данных:
- •Рекомендуемая литература:
Описание экспериментальной установки
Принципиальная схема экспериментальной установки изображена на рис 1. Исследуемые тела представляют собой трубы(элементы №1 и №2) выполненные из одинакового материала (полированная сталь).Одна труба расположена горизонтально, а другая – вертикально. Внутри трубок размещены электронагреватели из нихромовой проволоки служащие источником тепла. Тепловой поток распределяется равномерно подлине трубы. При стационарном режиме все тепло, выделяемое электронагревателем передается через поверхность трубы в окружающую среду. Тепловой поток с поверхности трубы определяется по расходу электроэнергии. Потребляемая мощность электроэнергии регулируется автотрансформаторамиP1 и Р2 и измеряется ваттметрами PW3 и PW4.
Рисунок 1 – Схема экспериментальной установки
Элемент 1, 2 выполнены из нержавеющей полированной стальной трубы, наружным диаметром d=40 мм и длинной (высотой) трубы 470 мм.
Порядок проведения работы
Опыт проводится (после изучения устройства опытной установки и с ознакомлением с измерительной схемой) в следующем порядке.
Выключателем В включается электрические нагреватели НЭ1, НЭ2 элементов 1, 2 и регулятором напряжения Р3, Р4 устанавливается определённое значение мощности, одинаковое для двух элементов 1 и 2. Значение мощности определяется ваттметром PW3, PW4.
В первом режиме мощность устанавливается в пределах от 30 до 50 Вт. По достижении установившегося теплового режима, при котором показания измерительных приборов сохраняются неизменными, производится запись показаний приборов в протокол (таблица 1) через равные промежутки времени между замерами (3 минуты).
По заданию преподавателя могут проводиться опыты при других значениях потребляемой мощности элементов.
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 |
11 |
|
|
|
16 |
|
|
|
12 |
|
|
|
17 |
|
|
| |
13 |
|
|
|
18 |
|
|
| |
14 |
|
|
|
19 |
|
|
| |
15 |
|
|
|
20 |
|
|
| |
Средние значения температуры поверхности элементов tw? oC |
|
| ||||||
Температура окружающего воздуха tf , oC |
|
|
Расчёт коэффициентов конвективной теплоотдачи для элемента 1 (горизонтальная труба) и 2 (вертикальная труба) производится по таблице 2.
Таблица 2
Наименование величин |
|
Расчётные формулы |
Режим 1 |
Режим 2 | ||
Элемент 1 |
Элемент 2 |
Элемент 1 |
Элемент 2 | |||
Температура поверхности трубы |
- |
|
|
|
| |
Температура окр. среды |
- |
|
|
|
| |
Тепловой поток |
- |
|
|
|
| |
Поверхность трубы |
|
|
|
| ||
Величина лучистого теплового потока |
|
|
|
|
| |
Конвективная составляющая теплового потока |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент теплоотдачи опытный |
αК |
|
|
|
| |
Определение температуры |
|
|
|
| ||
Коэффициент кинематической вязкости |
|
|
|
|
| |
Критерий Прандтля |
- |
|
|
|
| |
Коэффициент теплопроводности |
- |
|
|
|
| |
Коэффициент объемного расширения |
|
|
|
| ||
Критерий Нуссельта |
|
|
|
| ||
Критерий Грасгофа |
|
|
|
|
| |
Произведение |
- |
- |
|
|
|
|
Расчетный критерий Нуссельта |
|
|
|
| ||
а) показатель |
n |
|
|
|
|
|
б) постоянная выбирается из табл. 6.2 |
С |
|
|
|
|
|
Коэффициент теплоотдачи (расчётный) |
αр |
|
|
|
|
По результатам расчёта произвести сравнение опытного коэффициента отдачи αК с расчетным αр.