Порядок обработки результатов измерений

Определяется:

– средняя температура поверхности внутреннего слоя

t _с1= (t ₁₁+ t ₁₂ + t ₁₃ )/ 3; (6)

– средняя температура поверхности наружного слоя

t _с1= (t ₂₁+ t ₂₂ + t ₂₃ )/ 3; (7)

– мощность теплового потока, проходящего через цилиндрический слой

Q = U _н I _н = U _н U _O/ R _O; (8)

– коэффициент теплопроводности (по формуле (5));

– результаты расчета сводятся в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчета

Строится график зависимости коэффициента теплопроводности от средней температуры исследуемого материала

l = l(t _cр), (9)

где t _cр = 0,5 (t _c1 + t _c2)

Вычисляется величина относительной погрешности эксперимента:

. (10)

Контрольные вопросы

1. Физическая сущность процесса теплопроводности в различных средах?

2. Основной закон теплопроводности и его приложение к телам простой геометрической формы?

3. Значения коэффициентов теплопроводности для различных материалов и факторы влияющие на его величину?

4. Может ли быть использован исследуемый материал для тепловой изоляции трубы d = 22 мм?

5. Устройство экспериментальной установки?

Работа 9

Определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в круглой трубе

Цель работы:

1) углубление знаний по конвективному теплообмену;

2) ознакомление с методикой определения коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубах;

3) определение коэффициента теплоотдачи при различных скоростях потока;

4) обработка результатов опытов методом теории подобия.

Схема экспериментальной установки:

1 – конфузор;

2 – труба;

3 – паровая рубашка;

4 – водяной манометр;

5 – водоуказательное стекло;

6,7 – микроманометр;

8 – пневмометрическая труба;

9 – термопары;

10 – вентилятор;

11 – потенциометр;

12 – автотрансформатор;

13 – электронагреватель.

Измеряемые величины	Режим
1. Атмосферное давление В, Па
2. Избыточное давление ∆ РП, мм. в. ст.
3. Потеря напора ∆ РСТ, мм.
4. Динамический напор ∆ h, мм.
5. ЭДС термопар на входе
6. Температура воздуха на входе , ºC
7. ЭДС термопар на выходе
8. Температура воздуха на выходе , ºC

Обработка результатов эксперимента

1. Температура кипения воды в паровой рубашке:

1. Температура стенки трубы:

1. Средний логарифмический температурный напор:

1. Средняя температура воздуха в трубе:

1. Средняя плотность воздуха в трубе:

1. Скорость воздуха на оси трубы:

1. Коэффициент кинематической вязкости воздуха:

1. Число Рейнольдса:

(d_вн=0,024 м)

1. Коэффициент скоростного поля:

1. Средняя скорость воздуха в трубе:

1. Площадь поперечного сечения трубы:

1. Массовый расход воздуха через трубу:

1. Тепловой поток к воздуху от стенки трубы:

()

1. Поверхность теплоотдачи трубы:

(l=0,7 м)

1. Средний коэффициент теплопередачи от стенки:

Результаты расчетов для других режимов сведены в таблицу