Лабораторный практикум по теплоснабжению. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Рубрика: 

окружающую среду как свободной конвекцией Q
к
, так и из-
лучением Q
u
.
Электрическая мощность, подводимая к цилиндру, рас-
считывается по формуле
где R – омическое сопротивление цилиндра , [R] = 1 Ом ,
принимается равным 0,0195 Ом.
Лучистый тепловой поток рассчитывается по формуле
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
4
4
100100
f
wi
oэ
T
T
FСQ
ε
, (7)
где Т
wi
и T
f
- температура стенки в i –й точке и окру-
жающего воздуха , измеренные в кельвинах; C
o
= 5,7
Вт/(м
2
К
4
) – коэффициент излучения абсолютно черного тела;
ε = 0,2 – степень черноты поверхности стального цилиндра ;
F = π D
нар
L – площадь боковой поверхности вертикального
цилиндра , определенная в квадратных метрах.
Местный коэффициент теплоотдачи
iнар
K
i
TLD
Q
Δ⋅
=
π
α
, (8)
где ΔТ
i
=Т
wi
- Т
f
- температурный напор в местах задел-
ки термопар, [ΔТ
i
] = 1 К, [α
i
] = 1 Вт/ (м
2
⋅ К).
2.
Находится значение определяющей температу-
ры по формуле
2
fwcp
m
TT
Т
+
= , (9)
где Т
wcp
– среднее значение температуры стенки.
3. По найденному значению определяющей температу-
ры выписываются из приложения теплофизические парамет-
ры (λ, ν, Pr) и подсчитывается объемный коэффициент рас-
ширения β = 1 / Т
m
.
4.
Вычисляются критерии подобия
Nu
mi
=
m
imi
x
λ
α
, (10)
2
3
m
i
mi
xtq
Gr
ν
β
Δ
= , (11)
m
mm
m
Cp
λ
μ
α
ν
==Pr
. (12)
5.
Результаты обработки опытных данных сводят-
ся в таблицу.
6.
Полученные значения критериев подобия нано-
сятся на график, построенный в логарифмических координа-
тах ℓqNu
m
, ℓq(Gr
m
⋅Pr
m
) (см.рис.2) и аппроксимируются пря-
мой линией, тангенс угла наклона которой определяет значе-
ние показателя n в критериальной зависимости:
Nu
mх
= С (Gr
mх
·Pr
m
)
n
.
Значение постоянной С определяется из выражения по
любой точке аппроксимирующей прямой.
)6(,1][,
2
ВтQ
R
U
Q
э
==
окружающую среду как свободной конвекцией Qк, так и из-             2.        Находится значение определяющей температу-
лучением Qu.                                                   ры по формуле
      Электрическая мощность, подводимая к цилиндру, рас-                                  T + Tf
считывается по формуле                                                                Т m = wcp    ,                 (9)
                                                                                                2
                                                                    где Тwcp – среднее значение температуры стенки.
                         U2                                         3. По найденному значению определяющей температу-
                    Q=      ,         [Qэ ] = 1Вт,       (6)
                         R                                     ры выписываются из приложения теплофизические парамет-
                                                               ры (λ, ν, Pr) и подсчитывается объемный коэффициент рас-
                                                               ширения β = 1 / Тm.
где R – омическое сопротивление цилиндра , [R] = 1 Ом ,             4. Вычисляются критерии подобия
принимается равным 0,0195 Ом.
     Лучистый тепловой поток рассчитывается по формуле                                     α mi xi
                                                                                   Numi=           ,                 (10)
                                                                                            λm
                       ⎡⎛ T ⎞ 4 ⎛ T f ⎞ 4 ⎤
             Qэ = СoεF ⎢⎜ wi ⎟ − ⎜⎜    ⎟⎟ ⎥ ,            (7)
                       ⎢⎣⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦                                               qβΔti x 3
                                                                                 Grmi =                ,            (11)
                                                                                            ν m2
      где Тwi и Tf - температура стенки в i –й точке и окру-
жающего воздуха , измеренные в кельвинах;          Co = 5,7                               ν m Cpμ m
      2 4                                                                         Prm =      =      .                (12)
Вт/(м К ) – коэффициент излучения абсолютно черного тела;                                 α    λm
ε = 0,2 – степень черноты поверхности стального цилиндра ;           5.      Результаты обработки опытных данных сводят-
F = π Dнар L – площадь боковой поверхности вертикального       ся в таблицу.
цилиндра , определенная в квадратных метрах.                         6.      Полученные значения критериев подобия нано-
      Местный коэффициент теплоотдачи                          сятся на график, построенный в логарифмических координа-
                             QK                                тах ℓqNum, ℓq(Grm⋅Prm) (см.рис.2) и аппроксимируются пря-
                    αi =              ,                  (8)
                         πDнар ⋅ LΔTi                          мой линией, тангенс угла наклона которой определяет значе-
     где ΔТi =Тwi - Тf - температурный напор в местах задел-   ние показателя n в критериальной зависимости:
ки термопар, [ΔТi] = 1 К, [αi ] = 1 Вт/ (м2 ⋅ К).                               Numх= С (Grmх·Prm)n.
                                                                     Значение постоянной С определяется из выражения по
                                                               любой точке аппроксимирующей прямой.

Страницы