Теплотехника. Девочкина Л.Н - 18 стр.

UptoLike

6.3. По градуировочному графику найти значение t
ст1
и t
ст2
в градусах Цельсия.
6.4. По данным, взятым из таблицы наблюдений для стационарного режима работы уста-
новки, на основе уравнения (4) определить коэффициент теплопроводности.
6.5. Сопоставить значение этой величины с табличными значениями коэффициентов теп-
лопроводности для различных материалов.
Литература: [1, с. 315-319, 329-332; 2, с. 69-77; 3, с. 8-12, 19-27].
Контрольные вопросы к лабораторной работе 4
1. Виды передачи тепла, их физическая суть.
2. Записать формулу дифференциального уравнения Фурье для определения удельного теп-
лового потока и дать объяснение всем его сомножителям.
3. Что такое температурный градиент? Его аналитическая запись и графическое изображе-
ние.
4. Дать формулировку коэффициента теплопроводности, его размерность. От чего зависит
этот коэффициент?
5. Записать уравнение Фурье для плоской и цилиндрической поверхностей. Термическое со-
противление теплопроводности плоской и цилиндрической стенок.
6. Записать уравнение теплового баланса в раскрытом виде для установившегося режима ла-
бораторной установки.
7. Что такое установившийся тепловой режим? В чем признак этого режима в данной лабо-
раторной установке?
Лабораторная работа 5
Определение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции
воздуха около горизонтальной трубы
1. Цель работы
Определить экспериментальным путем значения коэффициента теплоотдачи и познако-
миться с методикой его расчета.
2. Теоретические основы
Процесс конвективной теплоотдачи - это сложный перенос тепла, включающий в себя
передачу теплопроводностью в тончайшем (пограничном) слое жидкой или газообразной
среды, примыкающем к поверхности твердого тела, и перенос тепла конвекцией (иначе пе-
ремешиванием) внутри данной среды. Перемешивание жидкости или газа может быть вы-
звано только разностью температур поверхности тела и окружающей его среды (естествен-
ная, иначе, свободная конвекция) или же посторонним побудителем (вентилятором, насо-
сом), когда на процесс естественной конвекции около твердого тела накладывается направ-
ленное движение основного потока среды (искусственная, иначе, вынужденная конвекция).
Для определения количества тепла Q
k
, проходящего в единицу времени через поверх-
ность твердого тела площадь F, м
2
при стационарном тепловом режиме (при
t=сопst поль-
зуются уравнением
где α
k
- коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом конвективной теп-
лоотдачи, Вт/(м
2
*град);
t - разность температур (температурный напор) между температурой поверхности твер-
дого тела (t
с
) и температурой среды (t
ж
), или наоборот, в зависимости от направления движе-
ния тепла, °С.
Коэффициент α
k
характеризует интенсивность переноса тепла через поверхность кон-
   6.3. По градуировочному графику найти значение tст1 и tст2 в градусах Цельсия.
   6.4. По данным, взятым из таблицы наблюдений для стационарного режима работы уста-
новки, на основе уравнения (4) определить коэффициент теплопроводности.
   6.5. Сопоставить значение этой величины с табличными значениями коэффициентов теп-
лопроводности для различных материалов.
Литература: [1, с. 315-319, 329-332; 2, с. 69-77; 3, с. 8-12, 19-27].

                   Контрольные вопросы к лабораторной работе №4
1. Виды передачи тепла, их физическая суть.
2. Записать формулу дифференциального уравнения Фурье для определения удельного теп-
лового потока и дать объяснение всем его сомножителям.
3. Что такое температурный градиент? Его аналитическая запись и графическое изображе-
ние.
4. Дать формулировку коэффициента теплопроводности, его размерность. От чего зависит
этот коэффициент?
5. Записать уравнение Фурье для плоской и цилиндрической поверхностей. Термическое со-
противление теплопроводности плоской и цилиндрической стенок.
6. Записать уравнение теплового баланса в раскрытом виде для установившегося режима ла-
бораторной установки.
7. Что такое установившийся тепловой режим? В чем признак этого режима в данной лабо-
раторной установке?


                                Лабораторная работа №5
              Определение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции
                           воздуха около горизонтальной трубы

1. Цель работы
    Определить экспериментальным путем значения коэффициента теплоотдачи и познако-
миться с методикой его расчета.

2. Теоретические основы
    Процесс конвективной теплоотдачи - это сложный перенос тепла, включающий в себя
передачу теплопроводностью в тончайшем (пограничном) слое жидкой или газообразной
среды, примыкающем к поверхности твердого тела, и перенос тепла конвекцией (иначе пе-
ремешиванием) внутри данной среды. Перемешивание жидкости или газа может быть вы-
звано только разностью температур поверхности тела и окружающей его среды (естествен-
ная, иначе, свободная конвекция) или же посторонним побудителем (вентилятором, насо-
сом), когда на процесс естественной конвекции около твердого тела накладывается направ-
ленное движение основного потока среды (искусственная, иначе, вынужденная конвекция).
    Для определения количества тепла Qk, проходящего в единицу времени через поверх-
ность твердого тела площадь F, м2 при стационарном тепловом режиме (при ∆t=сопst поль-
зуются уравнением


где αk - коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом конвективной теп-
лоотдачи, Вт/(м2*град);
    ∆t - разность температур (температурный напор) между температурой поверхности твер-
дого тела (tс) и температурой среды (tж), или наоборот, в зависимости от направления движе-
ния тепла, °С.
    Коэффициент αk характеризует интенсивность переноса тепла через поверхность кон-