1. Ознакомиться со схемой лабораторной установки и расположением приборов. Изучить методические указания, заготовить форму отчета о проведенной работе, в которую внести название и цель работы, основные сведения об изучаемых процессах, схему экспериментальной установки, готовую таблицу 1 и таблицу 3 для записи результатов измерений и вычислений коэффициента теплоотдачи.
2. Подключить стенд к сети 220 В и включите его автоматом «Сеть».
3. Включить компьютер и подключить USB разъема стенда к нему.
4. Вызвать программу сбора и обработки данных лабораторной работы Пуск → MeasLAB → «Комбинированный теплообмен»
5. На лицевой панели внесите название сохраняемого файла и запустите программу кнопкой «Пуск» (рисунок 4).
6. Кнопкой «ВК1» на панели включить ЛАТР регулирования мощности нагрева труб.
7. Вывести ручку ЛАТРа на напряжение 70 В.
Рисунок 4 – Лицевая панель компьютерной системы измерения
8. С началом переходного режима пронаблюдать за изменением температур поверхностей, отображаемых на компьютере.
9. Обратить внимание на характерные участки нестационарного процесса, связанного с нагревом труб – начального, на котором температура поверхности некоторое время остается неизменной; регулярного режима, где температура возрастает по линейному закону и конечного, когда температура устанавливается на определенном уровне.
10. Обратить внимание и дать объяснение разности температур полированной и закрашенной трубы одного и того же диаметра. Перенести данные с цифровых индикаторов напряжения и температур в таблицу 3.
11. Переключить автотрансформатор в режим 100 В.
12. Обработать данные предыдущего этапа.
13. Выполнить действия по пунктам 8 -12.
14. Переключить автотрансформатор на 125 В и провести аналогичные измерения.
Обработка данных
1. По результатам проведенных измерений и вычислений строится график зависимости aэксп от разности температур (tст - t0). На график наносятся значения aрасч, вычисленные по критериальному уравнению с учетом данных таблиц 1 и 2
a расч = | l | × Nu | (8) | |
d2 |
2. При достижении стационарного режима перенести результаты измерений величин Qå = W, tп, tб и t0 в таблицу 3.
3. Вычислить по формулам (1-5) и занести в таблицу 3 значения Qл и
QK, aэксп и l.
4. Перенести в таблицу данные, полученные для других значений Qå = W, tп, tб и t0.
Таблица 3. Результаты измерений и вычислений
№№ | Измеренные и вычисляемые параметры | |||||||||||||
п/п | ||||||||||||||
n | Т0, | Тст, | Qоб, | Qл, | Qк, | αэксп, | Gr | Nu | αрасч, | |||||
, м /с | оС | оС | Вт | Вт | Вт | Вт/м2К | Вт/м2К | |||||||
Полированная труба диаметром 25 мм | ||||||||||||||
Окрашенная труба диаметром 25 мм | ||||||||||||||
Труба | диаметром 16 мм | |||||||||||||
Труба прямоугольного сечения 25 х 25 мм | ||||||||||||||
Составление отчета по лабораторной работе |
Помимо материалов, указанных в разделах Порядок проведения работы
и обработка результатов отчет должен содержать таблицы 1 и 3, краткие ответы на контрольные вопросы и выводы.
Контрольные вопросы
1. Чем отличаются друг от друга различные механизмы переноса тепла?
2. Какие технологические процессы в промышленности сопровождаются нестационарной теплопроводностью, свободной конвекцией, тепловым излучением?
3. Какова зависимость между коэффициентом теплоотдачи и температурой тела Выводы должны отражать
4. Каков физический смысл коэффициента теплоотдачи?
5. Почему для расчета конвективного теплообмена используются критериальные зависимости и какой физический смысл критериев, используемых в данной работе?
Выводы должны отражать
1. Объем и содержание выполненной работы и краткую характеристику экспериментальной установки.
2. Численные значения экспериментально определенных показателей
3. Оценку их изменения от режимных параметров
4. Сравнения с данными, полученными расчетным путем, и оценку возможных ошибок измерения.