Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Лабораторная работа №4. Исследование теплоотдачи поверхности горизонтальной трубы при естественной конвекции.. Цель работы. Экспериментальный стенд



Лабораторная работа №4

Исследование теплоотдачи поверхности горизонтальной трубы при естественной конвекции.

1. Цель работы

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
ЛБ 260501.18.000 ПЗ
 Разраб.
Бочарников .
 Провер.
Николаев А.М А.М.
 
 
 
 
Исследование теплоотдачи поверхности горизонтальной трубы
Лит.
Листов
АГТУ,ФПХП,МАПП-02
Освоить метод экспериментального определения коэффициента теплоотдачи при свободном движении жидкости (естественной конвекции), методику обработки результатов эксперимента методом теории подобия; получить соответствующее критериальное уравнение, описывающее  теплоотдачу горизонтальной трубы.

 

2. Экспериментальный стенд

В соответствии с формулой для определения коэффициента теплоотдачи необходимо определить тепловой поток, переданный поверхностью твёрдого тела к окружающей среде теплоотдачей, замерить температуры поверхности и жидкости.

 

 

Работа выполняется на установке, приведённой на рис.1. Основным элементом установки является горизонтальная труба диаметром = 4мм и длиной l=170мм, нагреваемая изнутри при помощи спирали электрическим током. Мощность электрического нагревателя , затраченная на нагрев трубки, регулируется регулятором напряжения и измеряется по показаниям амперметра и вольтметра.

N=Q=IU, Вт.

Теплота, выделенная электрическим нагревателем в 1 секунду (тепловой поток), в установившемся режиме передаётся с поверхности горизонтальной трубы окружающему воздуху тепловым излучением и теплоотдачей

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ЛБ 260501. 18. 000  


N= Q=Qл+Qк,

 

 зависящим от температуры поверхности трубки tст и воздуха  tср

Для измерения температуры поверхности на поверхности трубки зачеканена хромель-алюмелевая термопара. Измерения этой температуры производятся по шкале температур автоматического многоточечного потенциометра. Температура окружающего воздуха принята равной температуре воздуха в лаборатории.

 

Таблица 1

Номер измерения U I tст tср
  В А ºС ºС
9,53 0,1
0,15
0,2

 

 

Для дальнейших расчётов коэффициентов теплоотдачи α разности температур Δt=tср-tст берутся температуры берутся температуры поверхности трубки tс в установившемся стационарном режиме.

 

Коэффициент теплоотдачи определяется уравнением

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ЛБ 260501. 18. 000  


Где d, l- диаметр и ширина трубы соответственно, м.

Нагретая поверхность трубки передаёт теплоту окружающему воздуху конвективной теплоотдачей, определяется из выражения:

QК=Q-Qл

Где Q = N - количество теплоты, выделенное в единицу времени нагревателем, определяется по формуле:

Q=N=IU, Вт.

Количество тепла, переданное трубкой в единицу времени посредством теплового излучения, равно

Где - степень черноты трубки;

С0 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, равный 5,67Вт/(м2К)

 

Построить график зависимости

 

Расчёты:

1) Q=9,53×0.1=0,953 Вт

Qл=0,07 5,67

 

=6,5

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ЛБ 260501. 18. 000  


2) Q=

Qл=0,07 5,67

Qк=2,167 Вт

 

3) Q=4 Вт

Qл=0,07 5,67

Qк=3,874 Вт

 

Вывод:с увеличением разности температур между поверхностью образца и «жидкостью» коэффициент возрастает.
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.