Файл: Лабораторная работа 7 теплоотдача горизонтальной трубы при свободном движении воздуха Студент Артамонов Максим Михайлович.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 18
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
«ТЕПЛООТДАЧА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ТРУБЫ ПРИ СВОБОДНОМ ДВИЖЕНИИ ВОЗДУХА»
Студент: Артамонов Максим Михайлович
Группа: ТФоз-27-20
Преподаватель: Зеодинов Марат Гарифович
| К работе допущен: | |
| Работа выполнена: | |
| Отчёт принят: | |
Расчетная часть
Обработка результатов измерений
| № п/п | Наименование величины | Обозна- чение | Формула | № опыта | ||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| ||||||
| | Наружный диаметр трубки, мм | d | - | 10,0 | ||
| | Обогреваемая длина трубки, мм | l | - | 1000 | ||
| | Толщина стенки трубки, мм |  | - | 0,5 | ||
| | Коэффициент трансформации тока | К | - | 20 | ||
| | Электрическое сопротивление опытной трубки при 20 ◦C, Ом | R0 | - | 0,046 | ||
| | Приведенный коэффициент излучения поверхности трубки, Вт/(м2К4) | cпр | - | 0,5 | ||
| | Температура воздуха, ◦C |  | - | 22,3 | ||
| | Показания амперметра (вторичный ток), А |  | - | 0,524 | 0,882 | 1,77 |
| ||||||
| | Средний температурный напор, ◦C |  |  | 39,26 | 54,15 | 108,03 |
| | Средняя температура теплоотдающей поверхности, ◦C |  |  | 16,96 | 31,85 | 85,73 |
| | Ток в стенке трубки, А | I |  | 10,48 | 17,64 | 35,4 |
| | Зависимость электрического сопротивления материала трубки от температуры |  |  | 1,021 | 1,0372 | 1,0958 |
| | Плотность теплового потока, обусловленная электротепловыделением в стенке опытной трубки, Вт/м2 |  |  | 164,19 | 472,57 | 2010,7 |
| | Плотность потока теплового излучения поверхности в окружающее пространство, Вт/м2 |  |  | 9,53 | 19,28 | 67,46 |
| | Плотность теплового потока, обусловленная конвекцией, Вт/м2 |  |  | 154,66 | 453,29 | 1943,2 |
| | Среднее значение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции воздуха около опытной трубки Вт/(м2К) |  |  | 9,12 | 14,23 | 22,67 |
| | Коэффициент теплопроводности воздуха при температуре tж, Вт/(мК) |  | По таблице физических свойств сухого воздуха при температуре tж |  | ||
| | Кинематическая вязкость воздуха при температуре tж, м2/с |  | По таблице физических свойств сухого воздуха при температуре tж |  | ||
| | Число Прандтля для воздуха при температуре tж |  | По таблице физических свойств сухого воздуха при температуре tж | 0,7025 | ||
| | Коэффициент температурного расширения, 1/К |  |  | 0,0034 | ||
| | Число Грасгофа |  |  | 2424 | 4552 | 12254 |
| | Произведение чисел Грасгофа и Прандтля |  |  | 1703 | 3198 | 8608 |
| | Число Нуссельта (по результатам опыта) |  |  | 3,497 | 5,456 | 8,692 |
| | Логарифм числа Нуссельта (по результатам опыта) |  | | 1,2519 | 1,6967 | 2,1624 |
| | Логарифм произведения чисел Грасгофа и Прандтля |  | | 7,4401 | 8,0703 | 9,0604 |
| | Число Нуссельта (теоретический) |  |  | 3,212 | 3,76 | 4,8161 |
| | Теоретический средний коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции воздуха около горизонтальной трубы Вт/(м2К) |  |  | 8,38 | 9,81 | 12,56 |
| | Логарифм числа Нуссельта (теоретический) |  | | 1,1669 | 1,3244 | 1,572 |
Построим график функции
 |  | α (теория), Вт/(м2К) |
| 16,96 | 9,12 | 8,38 |
| 31,85 | 14,23 | 9,81 |
| 85,73 | 22,67 | 12,56 |
Построим график сравнения результатов опыта в безразмерном виде с расчетным уравнением в логарифмических координатах,
 |  |  |
| 7,4401 | 1,2519 | 1,1669 |
| 8,0703 | 1,6967 | 1,3244 |
| 9,0604 | 2,1624 | 1,572 |
На основе результатов опыта определим эмпирическую формулу для расчета числа Нуссельта:
Оценка погрешности измерения для опыта №1
Оценка погрешности измерения для опыта №2
Оценка погрешности измерения для опыта №3
Результаты расчетов представим в виде таблицы:
| № опыта | α, Вт/(м2К) |  |  |  |
| 1 | 9,1 | 0,06 | 0,5 |  |
| 2 | 14,2 | 0,03 | 0,4 |  |
| 3 | 22,67 | 0,01 | 0,27 |  |