Лабораторные работы по теплотехнике. Крайнов А.В. - 53 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

53
1 2
2 1
2
( )
ln( / )
l
Q t t
d d
π λ
= −
, Вт, (5.1)
где λ – коэффициент теплопроводности вещества слоя, Вт/(м·K); d
1
, d
2
, l
– внутренний, внешний диаметры и длина цилиндрического слоя, м; t
1
,
t
2
– температуры внутренней и внешней ограничивающих поверхностей
слоя,
о
C.
Для определения λ из уравнения (5.1) необходимо знать температу-
ру проволоки t
1
и температуру термостатированной холодной стенки
внутренней стеклянной трубки t
2
и определить величину теплового по-
тока, равную электрической мощности, необходимой для нагрева про-
волоки
1
Q IU
=
.
Вольфрамовая проволока нагревается постоянным током, величина
которого определяется расчетным путем по падению напряжения на об-
разцовом элементе сопротивления
/
I U R
=
,
А
.
Температуру
вольфрамовой
проволоки
t
1
вычисляют
по
ее
электриче
-
скому
сопротивлению
R
1
,
которое
находится
по
напряжению
и
силе
то
-
ка
1 1
/
R U I
=
,
Ом
.
При
нагреве
проволоки
электрическим
током
необходимо
учитывать
за
-
висимость
сопротивления
металла
от
температуры
1 12 1 2
[1 ( )]
R
R R t t
= + α −
,
Ом
, (5.2)
где
α
R
−
температурный
коэффициент
сопротивления
металла
, R
12
−
со
-
противление
вольфрамовой
проволоки
при
постоянной
температуре
ок
-
ружающей
среды
t
2
o
C.
Используя
зависимость
(5.2),
формула
для
определения
темпера
-
туры
вольфрамовой
проволоки
примет
вид
1 12
1 2
12R
R R
t t
R
−
= +
α
,
o
C.
Так
как
вблизи
проволоки
теплопроводность
исследуемого
веще
-
ства
определяется
температурой
проволоки
,
то
λ
относится
к
темпера
-
туре
t
1
.
При
возрастании
температуры
проволоки
на
dt
1
дополнительный
перенос
тепловой
мощности
dQ
от
проволоки
к
стенке
охлаждаемой
трубки
определяется
только
теплопроводностью
исследуемого
вещества
вблизи
проволоки
.
Из
соотношения
(1)
получим
:
2 1
1
1
ln( / )
( )
2
d d dQ
t
l dt
λ = ⋅
π
. (5.3)

Страницы