ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.07.2024
Просмотров: 376
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
2. Описание лабораторного стенда и порядок выполнения работы
Измерение теплоёмкости воздуха
2. Описание лабораторного стенда
4. Обработка результатов измерения
2. Описание лабораторного стенда
4. Обработка результатов измерения
2. Описание лабораторного стенда
4. Обработка результатов измерения
1. Основные теоретические положения
2.1. Теплоотдача от горизонтальной трубы (поперечное обтекание)
Температурный коэффициент объёмного расширения:
Коэффициент кинематической вязкости:
2.2. Теплоотдача от вертикальной трубы (продольное обтекание)
Переходный режим (2320 Re 104)
2. Описание лабораторного стенда
4. Обработка результатов измерений
4. Описание лабораторного стенда
Таблица 3
Барометрическое давление P0 = Па.
Температура окружающей среды tf = C.
|
№ режи- ма |
U, В |
Показания термопар |
|||||||||||
|
tw1 |
tw2 |
tw3 |
tw4 |
tw5 |
tw6 |
||||||||
|
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 3
|
№ режи-ма |
U, В |
Показания термопар |
Средняя температура стенки |
||||||||
|
tw7 |
tw8 |
tw9 |
tw10 |
tw, С |
Tw, K |
||||||
|
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
мВ |
С |
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.3. Обработка результатов измерений
Определяется тепловой поток, выделяемый на рабочем участке цилиндра при прохождении электрического тока:
,
Вт, (26)
где U – напряжение электрического тока, В;
R – электрическое сопротивление трубы, Ом; R = 0,0195 Ом.
Определяется тепловой поток, отдаваемый поверхностью цилиндра в окружающее пространство посредством теплового излучения. Согласно закону Стефана-Больцмана
,
Вт, (27)
где
с0
= 5,67
– коэффициент излучения абсолютно
черного тела;
= 0,2 – степень черноты поверхности цилиндра;
Тwср – средняя температура поверхности цилиндра, К;
Тf – температура окружающей среды, К;
F = Dнар. L – площадь наружной поверхности цилиндра, м2.
Определяется тепловой поток, отдаваемый поверхностью цилиндра посредством конвекции:
Qк = Q – Qл, Вт. (28)
Определяется плотность теплового потока на поверхности цилиндра, обусловленная теплообменом посредством свободной конвекции:
,
Вт/м 2.
(29)
Определяется средний коэффициент теплоотдачи от стенки цилиндра в окружающую среду:
,
Вт/(м2град).
(30)
Находится значение определяющей температуры для каждого режима по формуле:
.
Определяются значения критериев подобия Нуссельта, Грасгофа, Прандтля:
;
;
.
Необходимые значения физических свойств газа определяются по таблицам из прил. 2 при соответствующей определяющей температуре.
Результаты расчетов сводятся в табл. 4.
Определяются параметры критериального уравнения для случая свободной конвекции относительно вертикального цилиндра.
Для всех случаев свободной конвекции в неограниченном пространстве критериальное уравнение имеет следующий общий вид:
,
(31)
где C и n – параметры уравнения, определяемые из опытных данных и зависящие от режима течения среды и характера обтекания поверхности.
Для нахождения значений C и n необходимо использовать графоаналитический метод обработки опытных данных, подробно рассмотренный в 1-й части настоящей работы для горизонтальной трубы.
Для одного из исследованных режимов рассчитываются локальные значения коэффициента теплоотдачи в различных точках по высоте цилиндра:
,
Вт/(м2К),
где Тi = Тwi – Тf – температурный напор в местах установки термопар, К.
11. Строится график зависимости локального коэффициента теплоотдачи вдоль вертикальной поверхности цилиндра i = f(хi). В выводах по результатам работы необходимо дать физическое объяснение характера наблюдаемой зависимости.
Таблица 4
Результаты обработки опытных данных
|
№ режима |
Q, Вт |
Qк, Вт |
q, Вт/м2 |
Tw ср, К |
, Вт/м2град |
Nu |
GrPr |
lgNu |
lg(GrPr) |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|