Файл: метод. (Восстановлен).doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.07.2024

Просмотров: 349

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Измерение температуры

2. Описание лабораторного стенда и порядок выполнения работы

3. Контрольные вопросы

Изохорный процесс

Изобарный процесс

Изотермический процесс

Адиабатный процесс

Политропные процессы

5. Контрольные вопросы

Измерение теплоёмкости воздуха

2. Описание лабораторного стенда

3. Порядок выполнения работы

4. Обработка результатов измерения

5. Контрольные вопросы

2. Описание лабораторного стенда

3. Порядок выполнения работы

4. Обработка результатов измерения

5. Контрольные вопросы

1. Основные положения

2. Описание лабораторного стенда

3. Порядок проведения работы

4. Обработка результатов измерения

5. Контрольные вопросы

1. Основные теоретические положения

2. Экспериментальная часть

2.1. Теплоотдача от горизонтальной трубы (поперечное обтекание)

Плотность

Температурный коэффициент объёмного расширения:

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент кинематической вязкости:

2.2. Теплоотдача от вертикальной трубы (продольное обтекание)

3. Контрольные вопросы

1. Основные положения

Переходный режим (2320  Re  104)

2. Описание лабораторного стенда

3. Порядок выполнения работы

4. Обработка результатов измерений

5. Контрольные вопросы

1. Основные положения

Закон Планка

Закон смещения Вина

Закон Стефана – Больцмана

Закон Кирхгофа

4. Описание лабораторного стенда

5. Порядок выполнения работы

6. Обработка результатов измерений

5. Контрольные вопросы

Литература

Оглавление

  1. Определяются локальные значения коэффициента теплоотдачи от трубки нагреваемому воздуху:

, Вт/(м2С), (13)

где Q – тепловой поток, создаваемый электрическим нагревателем, Вт;

Qп – тепловой поток, теряемый с наружной поверхности трубки, Вт:

, (14)

где эф = 0,18 Вт/(мС) – эффективный линейный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубки, учитывающий потери теплоты в окружающую среду посредством свободной конвекции и теплового излучения, приходящиеся на 1 м длины трубы:

–средняя температура стенки,С;

Тп – температура воздуха в помещении, С;

L = 0,72 м – длина рабочего участка;

Ti – локальный температурный напор, С;

dвн – внутренний диаметр трубки, м.

  1. Для каждого исследованного режима определяется среднее значение коэффициента теплоотдачи:

, Вт/(м2С), (15)

где i – локальные коэффициенты теплоотдачи. Крайние значения 1 и 10 исключаются вследствие влияния утечек теплоты с торцов рабочего участка;

Li – длины участков (табл. 2).

  1. Для каждого исследованного режима определяется среднее значение критерия Нуссельта:

, (16)

где f – коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(мС), (см. прил.).

  1. Для каждого исследованного режима с учетом режима течения потока по критериальным уравнениям (1…4) определяется расчетное значение критерия Нуссельта и сравнивается с экспериментальным.

  1. По полученным значениям локальных коэффициентов теплоотдачи I для всех исследованных режимов строится график зависимости I = f(Xi).

  1. На основе анализа построенных графиков сделать выводы о том, какие факторы и как влияют на интенсивность теплоотдачи при вынужденной конвекции в трубе. Какие действия могут быть предприняты с целью интенсификации теплообмена?



5. Контрольные вопросы

  1. Что называется конвективным теплообменом?

  2. Что такое свободная и вынужденная конвекция?

  3. Какие бывают режимы течения жидкости?

  4. Что такое пограничный слой?

  5. Как влияет пограничный слой на процесс конвективного теплообмена?

  6. Что такое участок гидродинамической стабилизации потока и как он влияет на процесс теплообмена в трубе?

  7. Какие критериальные уравнения используют для расчета коэффициента теплоотдачи при различных режимах течения?

  8. Что такое определяющий размер и определяющая температура и как они определяются при вынужденном течении жидкости в трубе?

  9. Какие факторы и как влияют на процесс теплообмена в трубе?

  10. Какие меры следует предпринимать для интенсификации теплообмена при вынужденном движении жидкости в трубе?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

ИЗЛУЧЕНИЯ И СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ

МАТЕРИАЛОВ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ

МЕТОДОМ

Цель работы: изучение основных закономерностей теплообмена излучением, приобретение практических навыков определения показателей, характеризующих способность тел к излучению.

Задания:

1. Определить опытным путем значения коэффициента излучения и степени черноты электропроводящих материалов.

2. Изучить зависимость полученных характеристик от температуры и состояния поверхности.

1. Основные положения

Существуют три основных способа переноса теплоты, существенно отличающихся друг от друга по своей физической природе:

  • теплопроводность;

  • конвекция;

  • тепловое излучение.

При теплопроводности носителями тепловой энергии являются микрочастицы вещества – атомы и молекулы; конвекция – это способ переноса тепловой энергии за счет перемещения макроскопических количеств вещества из одной точки пространства в другую.


Излучение – это способ передачи внутренней энергии излучающего тела посредством электромагнитных волн. Все виды излучения имеют одинаковую природу и различаются только длиной волны. Некоторые разновидности излучения в зависимости от длины волны представлены в табл. 1.

Таблица 1

Виды излучения

Длина волны излучения , м

Космическое

0,05·10-12

Рентгеновское

1·10-12... 20·10-9

Ультрафиолетовое

20·10-9... 0,4·10-6

Видимое

0,4·10-6... 0,8·10-6

Тепловое (инфракрасное)

0,8·10-6... 800·10-6

Радиоволны

0,2·10-3... 103

Излучение характеризуется спектром. Большинство твердых и жидких тел излучают энергию всех длин волн, т.е. имеют сплошной спектр излучения с длиной волны  от 0 до . Чистые металлы с полированной поверхностью, газы и пары излучают энергию дискретно в определенных интервалах длин волн, т.е. имеют прерывистый спектр. Если излучение характеризуется строго определенной длиной волны, то оно называется монохроматическим.

Количество энергии излучения Q, передаваемое в единицу времени через произвольную поверхность F, называется интегральным потоком излучения:

,

где E – излучательная способность тела.

Излучательная способность показывает, какое количество энергии излучается в единицу времени с единицы поверхности.

Если в излучении присутствуют волны различной длины, то их доля в общей излучательной способности тела характеризуется спектральной излучательной способностью E:

.

Излучение, попадая на поверхность тела, в общем случае может поглощаться, отражаться или пропускаться через него (рис. 1).


Рис. 1. Распределение потока теплового излучения при взаимодействии

с телом

Способность тела к поглощению, отражению или пропусканию излучения характеризуется следующими показателями:

–поглощательная способность тела;

–отражательная способность тела;

–пропускательная способность тела,

где Q – полный поток теплового излучения, воспринятый телом;

QA, QR, QD – соответственно поглощенный, отраженный и пропущенный поток теплового излучения.

Очевидно, что в общем случае А + R + D = 1. Возможны следующие частные случаи.

    1. Если все излучение, попадая на поверхность тела, поглощается им, то такое тело называется абсолютно черным. В этом случае A = 1, R = 0, D = 0.

    2. Если все излучение, попадая на поверхность тела, отражается им, то оно называется абсолютно белым. В этом случае R = 1, A = 0, D = 0.

    3. Если все излучение, попадая на поверхность тела, пропускается через него, то такое тело называется абсолютно прозрачным или диатермичным. В этом случае D = 1, A = 0, R = 0.

Реальные тела в той или иной степени обладают всеми этими способностями, поэтому их условно относят к числу так называемых серых тел.

Для расчета процессов теплообмена излучением необходимо знать основные законы теплового излучения.