Теплотехника. Девочкина Л.Н - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИВГПУ | Иваново

Составители: 

Рубрика: 

где С
пр
=
4,25 Вт/м
2
*К
4
- приведенный коэффициент излучения системы "стальная трубка -
окружающие тела (стены, потолок, стенд)"; поскольку площадь поверхности окружающих
тел значительно больше поверхности опытной трубки, С
пр
= С
ст
= 4,25 Вт/м
2
*К
4
.
Конвективный тепловой поток поверхности трубки определяется из уравнения (11):
В то же время данный тепловой поток можно посчитать по уравнению Ньютона-Рихмана (1),
откуда определяется опытное значение коэффициента конвективной теплоотдачи α
к
.
Найденное опытное значение коэффициента конвективной теплоотдачи
α
оп
к
необходимо
сравнить с расчетным значением
α
расч
к
, подсчитанным по критериальному уравнению (2).
Для этого предварительно с помощью таблицы теплофизических свойств воздуха по темпе-
ратуре воздуха в помещении находятся:
- число Прандля Рr;
-. коэффициент теплопроводности воздуха λ
в
, Вт/м*К;
- коэффициент кинематической вязкости v
в
, м
2
/с;
- коэффициент объемного расширения β
в
, 1/К.
Данные свойства подставляются в (4) и (5), а затем по уравнению (2) считается число
Нуссельта Nu, причем коэффициенты "С" и "n", входящие в (2), берутся из табл.1.
Из уравнения (3) для числа Nи находится расчетное значение коэффициента теплоотдачи
α
расч
к
:
где d= 10 мм = 1*10
-2
м - диаметр трубки.
Опытное и расчетное значения сравниваются, и находится ошибка определения опытно-
го значения коэффициента теплоотдачи
6. Порядок расчета
6.1. По уравнению (13) находится Е
ср
.
6.2. По градуировочному графику или по уравнению (14) определяется t
ср
.
6.3. По уравнению (12) подсчитывается Q
эл.н
..
6.4. По уравнению (15) подсчитывается Q
л
.
6.5. По уравнению (16) подсчитывается Q
k
.
6.6. По уравнению (17) вычисляется
α
оп
к
.
6.7. По таблице теплофизических свойств воздуха при t
в
находятся λ
в
, v
в
, β
в
, Рr.
6.8. По уравнению (5) определяется число Gr.
6.9. Подсчитывается Gr • Рr и по его величине из табл. 1 берутся значения "с" и "п".
6.10. По уравнению (2) подсчитывается число Nu.
6.11. По уравнению (18) определяется
α
расч
к
.
6.12. По уравнению (19) вычисляется ошибка определения опытного значения коэффи-
циента конвективной теплоотдачи.
Данный порядок расчета выполняется для каждого теплового режима, причем с целью
освобождения времени студентов на усвоение теории конвективного теплообмена один из
режимов рассчитывается студентами в лаборатории, а остальные режимы - с помощью ЭВМ. 
где Спр = 4,25 Вт/м2*К4- приведенный коэффициент излучения системы "стальная трубка -
окружающие тела (стены, потолок, стенд)"; поскольку площадь поверхности окружающих
тел значительно больше поверхности опытной трубки, Спр = Сст = 4,25 Вт/м2 *К4 .
Конвективный тепловой поток поверхности трубки определяется из уравнения (11):


В то же время данный тепловой поток можно посчитать по уравнению Ньютона-Рихмана (1),
откуда определяется опытное значение коэффициента конвективной теплоотдачи αк.



Найденное опытное значение коэффициента конвективной теплоотдачи αопк необходимо
сравнить с расчетным значением αрасчк, подсчитанным по критериальному уравнению (2).
Для этого предварительно с помощью таблицы теплофизических свойств воздуха по темпе-
ратуре воздуха в помещении находятся:
    - число Прандля Рr;
    -. коэффициент теплопроводности воздуха λв, Вт/м*К;
    - коэффициент кинематической вязкости vв, м2/с;
    - коэффициент объемного расширения βв, 1/К.
    Данные свойства подставляются в (4) и (5), а затем по уравнению (2) считается число
Нуссельта Nu, причем коэффициенты "С" и "n", входящие в (2), берутся из табл.1.
    Из уравнения (3) для числа Nи находится расчетное значение коэффициента теплоотдачи
α к:
 расч




где d= 10 мм = 1*10-2 м - диаметр трубки.
    Опытное и расчетное значения сравниваются, и находится ошибка определения опытно-
го значения коэффициента теплоотдачи



  6. Порядок расчета
   6.1. По уравнению (13) находится Еср.
   6.2. По градуировочному графику или по уравнению (14) определяется tср.
   6.3. По уравнению (12) подсчитывается Qэл.н..
   6.4. По уравнению (15) подсчитывается Qл.
   6.5. По уравнению (16) подсчитывается Qk.
   6.6. По уравнению (17) вычисляется αопк.
   6.7. По таблице теплофизических свойств воздуха при tв находятся λв, vв , βв, Рr.
   6.8. По уравнению (5) определяется число Gr.
   6.9. Подсчитывается Gr • Рr и по его величине из табл. 1 берутся значения "с" и "п".
   6.10. По уравнению (2) подсчитывается число Nu.
   6.11. По уравнению (18) определяется αрасчк.
   6.12. По уравнению (19) вычисляется ошибка определения опытного значения коэффи-
циента конвективной теплоотдачи.
   Данный порядок расчета выполняется для каждого теплового режима, причем с целью
освобождения времени студентов на усвоение теории конвективного теплообмена один из
режимов рассчитывается студентами в лаборатории, а остальные режимы - с помощью ЭВМ.

Страницы