- •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
Додаткове експериментальне дослідження по визначенню температурного поля в пластині при залежності теплопровідності від температури і відсутності внутрішніх джерел тепла
В цьому випадку для стаціонарного режиму теплообміну для плоскої стінки отримаєм на відміну від (8) диференційне рівняння виду:
. (23)
Використовуючи залежність теплопровідності від температури у вигляді
λ = λ (1+bT), (24)
отримаєм закон розподілу температур в пластині:
(25)
тут Т =Т , Т =Т , [T] =1K.
У процесі проведення досвіду необхідна наступна послідовність дій.
На пульті керування послідовно вмикається тумблер живлення ... і тумблер вмикання нагріву....
Задається температурний режим роботи установки, виходячи зі значень, отриманий в одному з попередніх експериментів
T = T (ТГ) і T = T (ТХ).
3. Вибирається варіант зміни теплопровідності від температури.
Значення T , T і E заносяться до протоколу експерименту, табл.2. Варто мати на увазі, що температурний датчик, що визначає значення Е , знаходиться на рівній відстані від гарячої і холодної поверхні, тобто при Х=δ/2.
Таблиця 2 - Протокол експерименту і результати обробки даних
Номер Режима |
T ,ºС |
T ,ºС |
E, мВ |
T , К |
T , К |
Т, К |
1/К |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Після закінчення експерименту відбувається переведення всіх регулювальних органів у вихідне положення. Необхідно провести кілька експериментів при тих самих значеннях T і T . Після проведення всіх експериментів можна починати обробку результатів вимірювання.
Визначається значення b виходячи із рішення виразу (25):
, [T] = 1K. (26)
Порівнюються значення T при різних значеннях b. Для цього будуються залежності T (X) для проведених експериментів.
Додаткове експериментальне дослідження по визначенню температурного поля в пластині при теплопровідності, що не залежить від температури, і за наявності внутрішніх джерел тепла
В цьому випадку при стаціонарному режимі теплообміну для плоскої стінки диференційне рівняння теплопровідності має вигляд
. (27)
Із вирішення цього рівняння отримаємо закон розподілу температур в пластині:
(28)
тут Т =Т , Т =Т , [Т] = 1 К.
В процесі проведення досліду необхідна наступна послідовність дій.
1. На пульті керування послідовно включаються тумблер живлення ... і тумблер включення нагріву....
2. Задаються значення Т =Т (ТГ), Т =Т (ТХ), λ = λ виходячи з результатів, отриманих в одному з попередніх експериментів.
Вибирається варіант величини теплоти внутрішніх джерел q (QV). Таблиця 3 - Протокол експерименту і результати обробки даних
Номер режима |
Т , ºС
|
T ,ºС |
λ, Вт/(мС) |
E, мВ |
T , ºС
|
T , ºС
|
T, ºС
|
q , Вт/м |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Значення Т , T , λ, Е заносяться до протоколу експерименту, табл.3. Варто мати на увазі, що температурний датчик, що визначає значення Е, знаходиться на рівній відстані від гарячої і холодної поверхонь, тобто при X = δ/2.
5. Після закінчення експерименту відбувається переведення всіх регулювальних органів у вихідне положення. Необхідно провести кілька експериментів при тих самих значеннях T , T , λ. Після проведення всіх експериментів можна починати обробку результатів дослідження.
Визначається q , виходячи з рішення виразу (28):
, (29)
тут δ = 0,005 м [T] = 1 К.
2. Порівнюються значення Т при різних значеннях q . Для цього будуються залежності T(X) для проведених експериментів.