Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет»

Исследование процесса теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубах

Тамбов – 2012

УДК 621.43.016.4 (076)

ББК з312я73-5

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

Составители:

ассистент Полунина Н.Ю.

к.т.н., ассистент Никулин С.С.

Рецензент:

к.т.н., старший преподаватель кафедры «Электрооборудование и автоматизация» ТГТУ С.В. Кочергин

Исследование процесса теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубах: Метод. указан. / сост.: Н.Ю. Полунина, С.С. Никулин. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2012. – 32 с.

Работа содержит порядок проведения лабораторной работы, включая подробное описание лабораторной установки, методику проведения эксперимента и обработку данных, а также задание для самостоятельной работы студентов. Приведены справочные материалы и список рекомендуемой литературы.

Предназначены для студентов 2-3 курсов очной и заочной форм обучения технических специальностей университета.

©ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный

технический университет» (ТГТУ), 2012.

Лабораторная работа

Исследование процесса теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубах

Цель работы: изучение механизма теплопередачи между жидкой и газообразной средами. На основании эксперимента определить коэффициент теплопередачи при вынужденном течении жидкости в гладкой и ребристой трубах. Выявить связь между коэффициентом теплопередачи (k), коэффициентами теплоотдачи ₁ и ₂ и количеством тепла Q. Сравнить значения коэффициентов теплопередачи для гладкой и ребристой труб.

Задачи работы: освоение методики экспериментального определения интенсивности теплопередачи по расходу жидкости и перепаду значений температуры; определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи.

Введение

Лабораторная работа «Исследование процесса теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубах» является одной из ключевых составляющих курсов «Теоретические основы теплотехники», «Гидравлика и теплотехника» и «Тепломассообмен». Выполнение лабораторной работы необходимо в целях закрепления теоретических знаний, освоения экспериментальных методик исследования процессов теплопередачи, получения опыта работы с устройствами измерения теплофизических величин.

Выполнение лабораторной работы состоит из трёх этапов, каждый из которых отражается в письменном отчёте студента.

На первом этапе ведётся самостоятельная подготовка к работе на лабораторной установке. В рамках внеаудиторного учебного времени, выделенного на самостоятельную работу, студент готовится к проведению эксперимента, пользуясь материалом настоящих указаний и справочными материалами [1 – 3]. При подготовке необходимо уяснить основы характера исследуемого теплофизического процесса и его реализацию на экспериментальной установке, разобраться в теоретическом описании процесса и быть способным воспроизвести это описание самостоятельно. Необходимо выяснить, как функционирует и управляется лабораторная установка и каков порядок проведения эксперимента, в том числе:

• какой порядок действий обеспечивает безопасность работы на установке и отсутствие угрозы ее повреждения;

• какие исследования планируются в ходе выполнения работы;

• какие режимы работы установки необходимы для проведения этих исследований;

• какие условия необходимо соблюдать с целью минимизации погрешностей измерений.

Проделанная работа отражается в первой части письменного отчёта, содержащей:

• краткое изложение теоретического описания исследуемого процесса, его основ;

• порядок работы на лабораторной установке;

• ответы на основные контрольные вопросы для допуска к работе;

• таблицу для результатов измерений.

В рамках лабораторного занятия преподаватель прове­ряет готовность к работе на лабораторном стенде и даёт допуск к работе. Готовность к выполнению проверяется по первой части письменного отчёта, отдельные части которого преподаватель может потребовать изложить устно.

Вторым этапом является собственно сама работа на установке. Во время работы следует строго следовать порядку проведения эксперимента, в том числе, соблюдать условия получения надёжных измерительных данных. На данном этапе необходимо получить наглядное представление о характере протекающего процесса. По завершению работы на установке студент представляет преподавателю вторую часть отчёта – заполненную таблицу исходных опытных данных. Таблица подписывается преподавателем при условии отсутствия в ней явных ошибок.

Третий этап работы включает обработку результатов измерений и оформление письменного отчёта. Настоятельно рекомендуется проводить этот этап непосредственно после работы на установке.

Оформлять отчёт по лабораторной работе необходимо в отдельной тетради или на листах формата А4.

Третья часть отчёта включает обработку исходных опытных данных по предложенной методике.

Завершается выполнение работы защитой отчёта, в ходе которой студент представляет преподавателю полностью оформленных отчёт о работе, содержащий полученные им результаты измерений, промежуточные и конечные результаты их обработки. В ходе защиты оцениваются знания теоретических основ лабораторной работы, корректность проведенных измерений и результатов их обработки, правильность определения погрешностей результатов, ответы на контрольные вопросы. Проводится обсуждение допущенных ошибок.