- •Робота ммтп-оо1м визначення теплопровідності твердих матеріалів методом пластини при імітаційному моделюванні процесу теплообміну
- •Експериментальна установка
- •Програмне забезпечення
- •Малюнок 1
- •Малюнок 2
- •Панель інструментів
- •Вікно списку збережених значень
- •Порядок проведення досвідів.
- •Обробка результатів.
- •Додаткове експериментальне дослідження по визначенню температурного поля в пластині при залежності теплопровідності від температури і відсутності внутрішніх джерел тепла
- •Додаткове експериментальне дослідження по визначенню температурного поля в пластині при теплопровідності, що не залежить від температури, і за наявності внутрішніх джерел тепла
Обробка результатів.
Визначаються середні температури внутрішньої гарячої і зовнішньої холодної поверхні зразків
; [T]=1 K, (12)
тут i – номер термопари,
, [T]=1 K (13)
і будується графічна залежність температури від товщини стінки: Т(х).
Теплопровідність фторопласту визначається на основі формули (11):
, (14)
де Q - тепловий потік, що пройшов через зразки за рахунок теплопровідності. Рекомендації по розрахунку якого наведені нижче; F – прийнята площа поверхні одного зразка (F = πd /4, де d = 0,14 м); δ = 0,005 м (прийнята товщина зразка).
Тепловий потік Q отримується за рахунок вирахування із загального теплового потоку Q, утворюваного нагрівачем, теплових втрат через кожух
Q = Q - Q ; (15)
Q = U /R; (16)
Q = K (T -T ). (17)
Тут K характеризує теплопровідність кожуха і з урахуванням того, що кожух має циліндричну форму можна визначити його наближене значення
, (18)
де R=41,0 Ом; λ - теплопровідність матеріалу кожуха (азбоцементу): прийнято, що λ = 0,08 Вт/(м К); Т - температура зовнішньої поверхні кожуха, визначена 7-ою термопарою; d - зовнішній діаметр нагрівача, прийнято, що d = 0,146 м; d - зовнішній діаметр кожуха, прийнято, що d = 0,19 м; h - висота нагрівача, прийнято, що h = 0,012 м; h - висота кожуха, прийнято, що h = 0,022 м.
Значення теплопровідності λ залежить від температури матеріалу, тому отримане значення λ потрібно віднести до середньої температури досліджуваного зразка . Результати обробки дослідних даних зводяться до протоколу експерименту. Для інших режимів роботи установки проводяться аналогічні розрахунки, в результаті чого вийде кілька значень λ для відповідних середніх температур , де j
- режим роботи установки. За отриманими значеннями теплопровідності λ варто одержати аналітичну залежність теплопровідності від температури, λ(Т). Наближено цю залежність можна виразити у вигляді лінійної функції:
λ = λ (1+b ). (19)
В роботі потрібно визначити значення λ і b. Для їх знаходження необхідно мати результати обробки, як мінімум, двох експериментів з різними температурними режимами. Для визначення λ і b по двох експериментах використовується система рівнянь
λ = λ (1+b ),
λ = λ (1+b ). (20)
Із вирішення цієї системи рівнянь виходить
, [λ ] = 1 (21)
, [b] = 1
У випадку проведення більше двох експериментів значення λ і b усереднюються за наступними залежностями:
, (22)
Отримані значення заносяться в таблицю 1.