Файл: Отчет по лабораторной работе 1 по курсу Тепломассообмен.docx
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 406
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образованияИркутский национальный исследовательский технический университетИнститут энергетикиКафедра теплоэнергетикиДопускаю к защите Руководитель Ощепков В.ВОТЧЕТ по лабораторной работе № 1по курсу «Тепломассообмен» Определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом цилиндрического слояВыполнил студент группы ПТЭб-17-1 Трофимова М.А. Шифр Подпись Фамилия И. О. Проверил Ощепков В.В.Подпись Фамилия И. О.Иркутск 2019г.Цель работы: расширение знаний по теории теплопроводности при определении коэффициента теплопроводности материала методом стационарного режима и получение навыков проведения экспериментальных работ.Задание:
Расчётные формулы:Усредненная температура внутренней поверхности изоляционного слоя определяется по формуле:Усредненная температура внешней поверхности изоляционного слоя определяется по формуле:Тепловой поток через цилиндрическую поверхность в единицу времени можно определить по формуле:где I– сила тока, проходящего через нагреватель; Uн – напряжение на нагревателе; U0 – напряжение на образцовом сопротивлении; ti – температура внутренней или внешней поверхности в трех сечениях цилиндрического слоя. - теплопроводность исследуемого материала, Вт/(м·К).d1, d2 – внутренний и наружный диаметры цилиндрического слоя м;L – длина изоляционного слоя (длина трубы), м. - средняя температура, ºС.Таблицы измерений:Длина рабочего участка: L = 0,36 мВнутренний диаметр образца: d1 = 0,024 мВнешний диаметр образца: d2 = 0,036 мВеличина образцового сопротивления: Rо = 1 Ом.Таблица 1-Таблица результатов измерений
Таблица 2- таблица расчетов
Вычисления:Режим №1Режим №2Вывод:Был проведён опыт по лабораторной работе №1 «Определение коэффициента теплопроводности твёрдых тел методом цилиндрического слоя» целью, которой являлось расширение знаний по теории теплопроводности при определении коэффициента теплопроводности материала методом стационарного режима и получение навыков проведения экспериментальных работ. Я определил значения коэффициента теплопроводности материала при различных тепловых условиях, где при режиме №1 l=0,615 , а при режиме №2 l=0.861 – это обуславливается тем, что при высокой температуре коэффициент теплопроводности больше.Установлено, что l возрастает при повышение t. Экспериментальные значения превышают табличные данные.
-
Изучить теоретический материал по теме [1,2]. -
Определить значения коэффициента теплопроводности материала при различных тепловых условиях. -
Найти зависимость коэффициента теплопроводности материала от температуры. -
Составить отчет по выполненной лабораторной работе.
| |
| Рисунок 1.1 – Схема экспериментальной установки. 1 – регулировочные ручки, 2 – источник питания, 3 – включатель электросети, 5 – измеритель температуры УКТ-38, 6 – включатель УКТ-38, 7 – переключатель измерений напряжения на образцовом сопротивлении U0 и на нагревателе Uн. | Рисунок 1.2 – Принципиальная схема рабочего участка. 1 – нагреватель, 2 – медная термостатирующая труба, 3 – исследуемые образцы, 4 – разделительные пластины, 5 – теплоизолирующие втулки из пенопласта. |
Расчётные формулы:Усредненная температура внутренней поверхности изоляционного слоя определяется по формуле:Усредненная температура внешней поверхности изоляционного слоя определяется по формуле:Тепловой поток через цилиндрическую поверхность в единицу времени можно определить по формуле:где I– сила тока, проходящего через нагреватель; Uн – напряжение на нагревателе; U0 – напряжение на образцовом сопротивлении; ti – температура внутренней или внешней поверхности в трех сечениях цилиндрического слоя. - теплопроводность исследуемого материала, Вт/(м·К).d1, d2 – внутренний и наружный диаметры цилиндрического слоя м;L – длина изоляционного слоя (длина трубы), м. - средняя температура, ºС.Таблицы измерений:Длина рабочего участка: L = 0,36 мВнутренний диаметр образца: d1 = 0,024 мВнешний диаметр образца: d2 = 0,036 мВеличина образцового сопротивления: Rо = 1 Ом.Таблица 1-Таблица результатов измерений
| Режим | Время, мин | Uн, В | U0, В | I, А | Температура, °C | |||||||
| Внутренняя поверхность | Внешняя поверхность | |||||||||||
| t1 | t3 | t5 | tc1 | t2 | t4 | t6 | tc2 | |||||
| 1 | 0 | 20,6 | 0,4 | 0,4 | 42,5 | 41,4 | 42,6 | 42,2 | 40,1 | 38,8 | 40,4 | 39,8 |
| 5 | 42,8 | 41,3 | 42,9 | 42,3 | 40,4 | 39,0 | 40,7 | 40,03 | ||||
| 10 | 43,1 | 42,0 | 43,3 | 42,8 | 40,6 | 39,3 | 41,0 | 40,3 | ||||
| 2 | 0 | 30,4 | 0,6 | 0,6 | 29,7 | 30,3 | 30,4 | 30,1 | 27,6 | 27,8 | 27,9 | 27,8 |
| 10 | 36,3 | 36,8 | 36,8 | 36,6 | 33,7 | 33,7 | 34,0 | 33,8 | ||||
| 20 | 42,5 | 42,3 | 42,6 | 42,5 | 39,1 | 38,5 | 39,5 | 39,03 | ||||
| 30 | 46,7 | 46,4 | 46,6 | 46,6 | 42,8 | 42,1 | 43,0 | 42,6 | ||||
| 40 | 50 | 49,5 | 49,7 | 49,7 | 45,8 | 45,0 | 45,7 | 45,5 | ||||
| 50 | 52,8 | 52,4 | 52,3 | 52,5 | 48,5 | 47,7 | 47,9 | 48,0 | ||||
| 60 | 55,1 | 54,7 | 54,5 | 54,8 | 50,6 | 49,8 | 49,9 | 50,1 | ||||
Таблица 2- таблица расчетов
| Режим | Q | tс1 | tс2 | t | l |
| 1 | 8,24 | 42,4 | 40,0 | 41,2 | 0.615 |
| 2 | 18,24 | 44,7 | 40,9 | 42,8 | 0.861 |