Теоретичні основи теплотехніки (стр. 29 из 35)

Через деякий час теплові трати конвекцією і випромінюванням вш поверхні ТЄЕіа в навколишній простір досягнуть постійних значень Цей стан фіксується а часі за незмінними показами термопар ТІ-Т6 3 участю викладача студент робить висновок про настання стацюнарното теплового режиму Далі проводять три-чотири серії вимірювань електричної навантаження на ТЕН, температуру стінки труби з температурами Т1-Т6 і середньої температури навколишнього середовища

Одержані покази приладів заносять в табл. З, після цьою установку переводять на повий тепловий режим і вимірювання повторюють у відповідності з викладеною методикою.

У процесі виконання лабораторію і роботи необхідно з'ясувати всі складові для розрахунку повної похибки при визначенні дослідного коефіцієнта тепловіддачі

В процесі досліду необхідно уникати різких рухів біля труби.

Обробка результатів експерименту

Тепловий потік, який передається три юігшлі.пою трубою шляхом конвекції становить, Вт

Qk=Q-Qn (9)

де Q-сумарний тепловий потік який передається в зовнішнє середовище шляхом конвенції і випромінювання, визначається за потужністю W нагрівача:

Q=W

Qn - променистий тепловий потік, який передасться трубі шляхом Вт:

(10)

де С0=5.67 Вт/м2К4 – коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла;

εп= ε01,2 – степінь чорноти поверхні із врахуванням напівсферичним випромінюванням;

ε0=0,045 – степінь чорноти по нормалі до поверхні випромінювання (εп=0,054);

F=πdl – площа поверхні труби, м2;

Тс і Тр – абсолютні температури дослідної труби і навколишнього повітря.

Середня температура стінки. 0С (К);

де: tci, - середня температура стінки в одній серії замірів

(11)

де tTі- покази термопар Т1-Т6 в одній серії замірів;

п - кількість замірів температур стінки в одному стаціонарному режимі (ножна обмежитися трьома-чотирма замірами).

Аналогічно середня температура навколишнього повітря, 0С.

де tp1, - покази термометра

Одержані значення tc і tр заносять, в табл. 2 і далі розраховують значення необхідних величин.

Коефіцієнт тепловіддачі визначають за рівнянням (2). Результати дослідів представляють у вигляді графіка залежності.

α=f(∆t) (12)

яка є строго справедлива лише для даної дослідної труби. Тому необхідно співставити результати дослідів з αр, одержаними з розрахунку за формулою (3).

Розрахунок коефіцієнт тепловіддачі αр проводить для дослідних значень tc, tр, tж.

Постійні с і п вибирають з табл. 1. а необхідні фізичні властивості сухого повітрі (Р=1,01∙105)- із табл.2

Параметри	розмірність	Температура, 0С
		0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
λ∙102	Вг/мК	2,44	2,51	2,59	5,67	5,76	2,83	5,90	2,26	3,05	3,13
v∙106	м2/с	13,28	14,16	15,06	16,00	16,96	17,95	18,97	20,02	21,09	22,10
Рг	-	0,707	0,705	0,703	0,701	0,698	0,696	0,696	0,694	0,692	0,690

Результати розрахунку представляють у вигляді плавної кривої за формулою (12).

По відповідності експериментальних точок і розрахункової кривої можна судити про надійність одержанії результатів. Для цього розраховують середньоквадратичне відхилення дослідних від а по ар залежності

;

де.п0 - кількість дослідів для визначення а,

ар-коефіцієнт тепловіддачі з першого чосліду

Необхідні розрахунки зручно провести за допомогою ЕОМ. На рис.З наведена блок-схема і далі програма розрахунку а, ар γ і γ0 мовою Паскаль ча прикладі використання „ІВМ" сумісних ЕОМ.

При роботі на ЕОМ з іншими термінальними пристроями й іншими алгоритмічними мовами представлена програма майже не змпіняться

Окречі фрагменти розрахунків можна проиоднти на мікрежалькулчюрі.

1- тумблер живлення;

- сигнальна лампа;

- ЛАТР;

- ланцюг електричного реле для світлових табло:

- ваттметр;

- стійка;

- мінівольтметр;

З - спіраль нагрівана;

9 - реле;

10 - ТЕН (термоелектричний нагрівач);

11 - гарячі спаї термопар;

12-13 - світлові табло;

14 - термометр.

Зміст звіту

Мета роботи.

Принципова схемя установки.

Протокол запису показів вимірювань.

Обробка результатів експерименту.

Графіки залежності тепловіддачі від температурного напору.

Порівняння коефіцієнта тепловіддачі а, одержаного у процесі експерименту, з аналогічними, представленими в 1-3.

Розрахунок похибкиа

Контрольні питання,

Дати визначення вільної конвекції,

Назвати основні фактори, що впливають на вільну конвекцію. їх вплив на інтенсивність тепловіддачі,

Назвати основні режими руху рідини при вільній конвекції у великому об'ємі

Охарактеризувати розподілення швидкостей і температур в пограничночу шарі при вільному русі у великому об'ємі.

Які величини погрібно вимірювати при експериментальному визначенні коефіцієнта тепловіддачі.

Назвати методи вимірювання температури і теплових потоків, які використовуються при виконанні експериментальної часі мни даної роботи.

За якої умови можливе вивчений явищ теплообміну при вільній конвекції на моделях без збереження геометричної подібності.

Записати рівняння Нютона-Ріхмана.

Фізичний зміст коефіцієнгу тепловіддачі.

Критерії і критеріальні рівняння вільної і вимушеної конвекції.

Методика експериментального і розрахункового визначення коефіцієнту тепловіддачі.

Основні положення теорії подібності явищ.

Теореми подібності.

Список літератури

1. Исаченко В. П. и др. "Теплопередача. 3-4-е изд, -М.: Энергия, 1975-1933 - 4К8 с

2. КреитФ. Блск У. Основи теплопередач к/ Пер. с англ. -М.: Мир, 1983. - 512 с.

3. НедужниЙ Й. А , Анабопский А. Н Техннческая термодннамнка й теплопередача. Уч. нособиедля ву-іов. - 2-е изд. - К.: Виша школа. 1981. - 248 є.

4. Инженерные методы расчета погрешностей при виполнепии лабораторних работ по курсах “Теплообмен” й “Техннческая термодинамика”. Мстоднчссклс указаний /Сост. В. її. Босий, Г, Н, Васильченко, Р,. Н. Панов. -Киев: КПИ, 1985, - 71 с.

Похибка експериментального визначення коефіцієнта тепловіддачі

Відносна і повна похибка визначення коефіцієнта тепловіддачі.

де

- повна абсолютна похибка визначення коефіцієнта тепловіддачі, яка містить дослідне експериментальну похибку .винадкову , і похибку відношення

де

- середнє значення коефщюіта тепловіддачі для першого теплового режиму

У свою чергу

залежить від точності визначений конвективного потоку ,температури стінки , температури рідинн - геометричних розмірів , ,числа π- δ(π) , і поправок .

Випадкова похибка

де під знаком радикалу сума квадратів випадкових відніксних похибок вимірювання відповідних величин, кожна з яких вираховується як середньоквадратична похибка вимірювання даної величніш. Кінцева кількість вимірів враховується коефіцієнтом Стьюдента.

Похибка відношення залежить від точки визначення різниці температур і вигляду

Приклад розрахунку повної похибки для даній лабораторної роботи приведені в метоличних вказівках «Инженерлные методи расчета погрешностей при выполнении лабораторных работ по «Тепломассобмен» и «Техническая термодинамика»

Лабораторна робота №8

Дослідження процесів вологого повітря

Мета роботи: вивчити методику визначення параметрів вологого повітря за допомогою Hd- діаграми; зобразити процеси нагріву, зволоження й охолодження повітря на Hd- діаграмі; вивчити методику розрахунку витрат повітря й теплоти на випаровування 1 кг вологи.