Тепломассообмен. Лабейш В.Г - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

Лабораторная работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
МЕТОДОМ ТРУБЫ
I. Цель работы
Экспериментальное определение методом стационарного режима коэффициента
теплопроводности керамического материала, сопоставление результатов опыта с
литературными данными.
2. Основные теоретические положения
Теплопроводность - это молекулярный процесс переноса теплоты, когда
температура неодинакова в разных точках тела. В чистом виде
теплопроводность
наблюдается в твердых телах.
Перенос теплоты в твердом теле в соответствии с законом Фурье определяется
температурным градиентом и величиной коэффициента теплопроводности
λ
,
который характеризует способность материалов проводить теплоту и зависит от
структуры, плотности, влажности и температуры материала.
Значение коэффициента теплопроводности определяется из опыта. Одним из
способов является метод цилиндра. Если исследуемому материалу придать форму
цилиндрического слоя и поместить его на поверхность круглой трубы, которая
изнутри равномерно обогревается, то при установившемся (стационарном) тепловом
состоянии системы все количество теплоты Q, выделяемой внутри трубы, проходит
через цилиндрический слой исследуемого материала и определяется уравнением
)d/dln(
)tt(l2
Q
12
12
π
λ
=
, Вт, (1)
где - коэффициент теплопроводности исследуемого материала, Вт/(м·К); l
- длина
трубы, м; t
λ
1
, t
2
- средние температуры внутренней и наружной поверхностей
цилиндрического слоя материала, °С; d
1
, d
2
- внутренний и наружный диаметры
цилиндрического слоя материала, м.
3. Методика выполнения работы
Опытная установка (рис. 1) состоит из стальной трубы 1 длиной l = 1000 мм.
Цилиндрический слой огнеупорного материала
2 имеет внутренний диаметр d
1
= 14
мм и наружный
d
2
= 40 мм. Исследуемый материал - огнеупорная керамика.
Внутри трубы заложен электрический нагреватель
3, обеспечивающий
4