Порядок выполнения работы:
1. Установка включается по схеме прямотока. Открываются вентили, и в теплообменник подается горячая и холодная вода.
2. При достижении стационарного состояния, о наступлении которого судят по установившимся показателям термометров, приступают к измерению расхода греющего теплоносителя.
Одновременно с включением секундомера поток горячей воды переключается на мерный бак.
Записываются начальные показания термометров.
3. Вода в черный бак подается 9-12 минут. За это время через каждые 2-3 минуты проверяют показания термометров.
4. По истечении заданного промежутка времени подача воды в мерный бак прекращается. Измеряется расход греющего теплоносителя.
5. Установка включается по схеме противотока, и при достижении стационарного состояния опыт повторяется.
Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки: 1- теплообменник «труба в трубе»; 2- ТЭН; 3- мерный бак; 4- бак для слива воды.
Таблица - Результаты измерений
-
№№
пп
Длитель-ность
опыта, сек
Расход тепло
носителя за опыт, кг/сек
,oC
,oC
,oC
,oC
Среднее значение температур за опыт
Обработка результатов эксперимента
1. Расход теплоносителя
,
кг/сек (8)
где А – количество теплоносителя за опыт, кг; – длительность опыта, сек.
2. Количество теплоты , переданной от одного теплоносителя к другому
,
Вт (9)
где
с=4,186 – теплоемкость теплоносителя,
кДж/кгК ;
и
– температура греющего теплоносителя
на входе и выходе из теплообменника.
3. Среднелогарифмический температурный напор
,
оС
(10)
где
для прямотока
;
(4)
.
(5)
для противотока:
;
(6)
,
(7)
4. Коэффициент теплопередачи определяется из формулы (1):
,
Вт/м2К
(1*)
где F=πdl, м2 – поверхность теплообменника.
Содержание и оформление отчета по работе
По окончании работы составляется отчет, который должен содержать следующие данные:
1. Краткое описание работы.
2. Схему экспериментальной установки.
3. Протокол наблюдений (таблица).
4. Обработку результатов эксперимента.
5. Сравнительный анализ прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей.
Практические задания для самостоятельного изучения данной темы
Исходные данные для выполнения заданий по теме «Теплообменные аппараты» принимаются по двум последним цифрам зачетной книжки из таблицы Б.