Теплопередача общие указания по проведению лабораторных работ на универсальном стенде
На универсальном измерительном стенде, общий вид которого представлен на рис. 1, студенты проводят четыре лабораторные работы: определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом трубы, позиция I; исследование теплоотдачи при свободной конвекции от горизонтальной трубы, позиция II; исследование теплоотдачи при свободной конвекции от вертикальной трубы, позиция IV; определение коэффициента излучения сравнительным методом, позиция III.
Каждая из перечисленных работ проводится последовательно. Учитывая инерционность системы нагрева, нагреватели выполняемой работы должны быть, включены не менее чем за 1 час до начала проведения лабораторной работы. Перед включение все тумблеры должны быть поставлены в нейтральное положение, а ручка реостата 17 повернута влево до отказа.
Перед проведением любой работы необходимо включить пускатель 1. При этом загорается индикаторная лампочка 4, что свидетельствует о подключении стенда к электросети.
Для проведения лабораторной работы "Определение коэффициента теплопроводности методом трубы" на стенде необходимо произвести следующие операции:
1 - включить нагреватель установкой тумблера 2 в положение «λ».
2 - включить измерительную систему мощности нагревателя тумблером 3 в положение - «λ», при этом загорается индикаторная лампочка 13;
3 - на горизонтальной панели тумблер 18 «λ» - поставить в положение «вкл», тем самым подключается термопара измерительного участка I к потенциометру 22;
4 - рукояткой ЛАТР 17 устанавливают требуемые режимы нагрева, которые контролируются по показаниям вольтметра и амперметра;
5 - измерения ЭДС термопар производят с помощью переключателя 8 и потенциометра 22 после установления стационарного режима;
6 - после выполнения работы тумблеры 2 и 3 ставятся в нейтральное положение, рукоятку ЛАТР 17 поворачивают влево до упора и выключают тумблер 18 и пускатель I.
Рис. 1. Универсальный измерительный стенд.
Для проведения лабораторной работы «Исследование теплоотдачи при свободной конвенции от горизонтальной трубы» (позиция II) на стенде необходимо произвести следующие операции:
1 - включить нагреватель установкой тумблера 5 в положение «αгор»;
2 - включить измерительную систему мощности нагревателя установкой тумблера 6 в положение «αгор». При этом загорается индикаторная лампочка II;
3 - на горизонтальной панели установить тумблер 21 в положение «вкл», тем самым подключаются термопары измерительного участка II к потенциометру 22;
4 - рукояткой ЛАТР 17 устанавливают требуемый режим нагрева, который контролируют по показаниям вольтметра и амперметра;
5 - измерения ЭДС термопар производят с помощью переключателя 9 и потенциометра 22 после установления стационарного режима;
6 - после выполнения работы тумблеры 5 и 6 ставят в нейтральное положение, рукоятку ЛАТР 17 поворачивают влево до упора, выключают тумблер 21 и пускатель I.
Для проведения лабораторной работы "Исследование теплоотдачи при свободной конвекции от вертикальной трубы" (позиция IV) необходимо проделать следующие операции:
1 - включить нагреватель установкой тумблера 5 в положение «αверт»;
2 - включить измерительную систему мощности нагревателя установкой тумблера 6 в положение «αверт». При этом загорается индикаторная лампочка 12;
3 - на горизонтальной панели установить тумблер 20 в положение «вкл», тем самым термопары измерительного участка IV подключаются к потенциометру 22;
4 - рукояткой ЛАТР I7 устанавливают требуемый режим нагрева, который контролируют по показаниям вольтметра и амперметра;
5 - измерения ЭДС термопар производят с помощью переключателя 10 и потенциометра 22 после установления стационарного режима
6 - после выполнения работы тумблеры 5 и 6 ставят в нейтральное положение, рукоятку ЛАТР 17 поворачивают влево до упора, выключают тумблер 20 и пускатель 1.
Для проведения лабораторной работы "0пределение коэффициента излучения методом сравнения" (позиция III) необходимо проделать следующие операции:
1 - включить нагреватель испытуемого тела, установив тумблер 2 в положение «изл»;
2 - включить нагреватель эталонного тела, тумблер (см.16). При этом загорается индикаторная лампочка 15;
3 - включить измерительную систему мощности нагревателя, установив тумблер 3 в положение " изм". При этом загорается индикаторная лампочка 14;
4 - на горизонтальной панели установить тумблер 19 в положение "вкл", тем самым термопары измерительного участка III подключаются к потенциометру 22;
5 - рукояткой ЛАТР 17 устанавливают требуемый режим нагрева испытуемого тела, который контролируют по показаниям вольтметра и амперметра;
6 - измерения ЭДС термопар производят с помощью переключателя 7 и потенциометра 22;
7 - после выполнения работы тумблеры 2 и 3 ставят в нейтральное положение, рукоятку ЛАТР I7 поворачивают влево до упора, выключают тумблеры 16 и 19 и пускатель I.
Измерения ЭДС термопар во всех работах производятся с помощью потенциометра ПП-63. Перед измерением необходимо включить тумблером питание потенциометра. Ключ режимов работы на панели потенциометра установить в положение "к" (контроль). Нажимая сначала кнопку "грубо", а затем "точно" с помощью реохорды, установить такой рабочий ток, чтобы стрелка гальванометра потенциометра точно остановилась на отметке "0". После этого ключ "к" переключить в положение "и" (измерение) - потенциометр готов к измерениям. Последовательно подключая переключателями 7, 8, 9 или 10 термопары соответствующих измерительных участков, нажимают кнопку "точно", измеряют ЭДС термопары. В данной установке использованы термопары медь-константан (МK), поэтому, используя тарировочную таблицу градуировки термопар MK, переводят показания влево в градусы (°С).
Лабораторная работа I