Лабораторный практикум по теплоснабжению. - 45 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Участок выполнен для случая, когда площади реально-
го цилиндрического тела 1 с оболочкой 2 имеют соотноше-
ние F
1
<< F
2
(7), [3]. Рабочий участок представляет собой
тонкую проволоку из заданного электропроводящего мате-
риала с соответствующей характеристикой излучающей по-
верхности F
1
, для которой определяется коэффициент излу-
чения С
1
. Он закреплен концами в токоподводах 3 малого
электрического сопротивления. Токоподводы впаяны в стек-
лянный цилиндрический сосуд с двойными стенками, обра-
зующими вдоль всего экспериментального участка водяную,
проточную тепловоспринимающую рубашку. Тепловопри-
нимающей площадью F
2
всюду вогнугото тела 2 является
поверхность наименьшего диаметра тонкой стеклянной
стенки охлаждающей рубашки калориметра.
Стекло для тепловых лучей очень мало проницаемо.
Преобразование лучистой энергии от рабочего участка,
прошедшей через вакуумированный зазор, в тепловую про-
исходит , в основном , в тонкой стеклянной стенке водяной
рубашки. Далее тепло путем теплопроводности проходит
через стенку и
передается конвективно воде. Потеря тепла
через площадь поперечного сечения внутренней стеклянной
стенки за пределы охлаждающей рубашки рабочего участка
в стеклянный корпус калориметра практически ничтожна.
Это объясняется тем, что стенка тонкая, площадь торца в
сравнении с площадью F
2
стремится к нулю, продольный
градиент температуры мал, как и коэффициент теплопро-
водности стенки.
При создании установки были поставлены цели:
-
исключить теплопроводность и конвективный теп-
лообмен между взаимооблучаемыми поверхностя-
ми 1-го и 2-го тел в замкнутом объеме. В конструк-
ции было предусмотрено его вакуумирование до
величины порядка 1,33·10
-3
Па (1 10
-5
мм.рт.ст.);
-
избежать возможного изменения излучающих
свойств нагреваемой поверхности за счет ее окис-
ления остатками кислорода в вакуумированном
объеме и поверхностном слое испытуемого металла
путем неоднократного его заполнения инертным
газом (аргоном) и вакуумирования ;
-
добиться минимальной потери тепла теплопровод-
ностью в токоподводы 3 от электрически нагревае-
мого рабочего участка 1 путем достижения макси-
мального теплового сопротивления в местах их
соединения ;
-
избежать электрического нагрева токоподводов 3 и
места соединения с рабочим участком 1 путем
обеспечения надежного электрического контакта и
несопоставимо малого электрического сопротивле-
ния системы токоподводов по сравнению с рабо-
чим участком;
-
добиться постоянства и однозначности температу-
ры t
1
поверхности рабочего участка по всей длине
и температуры Т
2
внутренней тепловоспринимаю-
щей поверхности калориметра путем стабилизации
электрического тока, греющего рабочий участок, и
расхода воды, охлаждающей калориметр. Чтобы
разность t
1
-t
2
вдоль рабочего участка была постоян-
ной, необходимо иметь разность температур охла-
ждающей воды между ее выходом t
2вых
из экспери-
ментального участка и входом t
2вх
очень малой 1 ÷
1,5
0
С, то есть
Δt
2
= t
2вых
– t
2вх
1 ÷ 1,5
0
С (8)
Контроль расхода воды , постоянство расхода и темпе-
ратура должны обеспечиваться термостатирующим ба-
ком постоянного уровня 4, ротаметром 6 и игольчатым
краном 7, регулирующим расход воды ;
-
добиться, чтобы экспериментальный участок в
процессе эксплуатации не менял своей прозрачно-
     Участок выполнен для случая, когда площади реально-          ления остатками кислорода в вакуумированном
го цилиндрического тела 1 с оболочкой 2 имеют соотноше-           объеме и поверхностном слое испытуемого металла
ние F1 << F2 (7), [3]. Рабочий участок представляет собой         путем неоднократного его заполнения инертным
тонкую проволоку из заданного электропроводящего мате-            газом (аргоном) и вакуумирования ;
риала с соответствующей характеристикой излучающей по-        -   добиться минимальной потери тепла теплопровод-
верхности F1, для которой определяется коэффициент излу-          ностью в токоподводы 3 от электрически нагревае-
чения С1. Он закреплен концами в токоподводах 3 малого            мого рабочего участка 1 путем достижения макси-
электрического сопротивления. Токоподводы впаяны в стек-          мального теплового сопротивления в местах их –
лянный цилиндрический сосуд с двойными стенками, обра-            соединения ;
зующими вдоль всего экспериментального участка водяную,       -   избежать электрического нагрева токоподводов 3 и
проточную тепловоспринимающую рубашку. Тепловопри-                места соединения с рабочим участком 1 путем
нимающей площадью F2 всюду вогнугото тела 2 является              обеспечения надежного электрического контакта и
поверхность наименьшего диаметра тонкой стеклянной                несопоставимо малого электрического сопротивле-
стенки охлаждающей рубашки калориметра.                           ния системы токоподводов по сравнению с рабо-
     Стекло для тепловых лучей очень мало проницаемо.             чим участком;
Преобразование лучистой энергии от рабочего участка,          -   добиться постоянства и однозначности температу-
прошедшей через вакуумированный зазор, в тепловую про-            ры t1 поверхности рабочего участка по всей длине
исходит , в основном , в тонкой стеклянной стенке водяной         и температуры Т2 внутренней тепловоспринимаю-
рубашки. Далее тепло путем теплопроводности проходит              щей поверхности калориметра путем стабилизации
через стенку и передается конвективно воде. Потеря тепла          электрического тока, греющего рабочий участок, и
через площадь поперечного сечения внутренней стеклянной           расхода воды, охлаждающей калориметр. Чтобы
стенки за пределы охлаждающей рубашки рабочего участка            разность t1-t2 вдоль рабочего участка была постоян-
в стеклянный корпус калориметра практически ничтожна.             ной, необходимо иметь разность температур охла-
Это объясняется тем, что стенка тонкая, площадь торца в           ждающей воды между ее выходом t2вых из экспери-
сравнении с площадью F2 стремится к нулю, продольный              ментального участка и входом t2вх очень малой 1 ÷
градиент температуры мал, как и коэффициент теплопро-             1,50С, то есть
водности стенки.
     При создании установки были поставлены цели:                             Δt2 = t2вых – t2вх ≈ 1 ÷ 1,50С   (8)
     - исключить теплопроводность и конвективный теп-         Контроль расхода воды , постоянство расхода и темпе-
         лообмен между взаимооблучаемыми поверхностя-         ратура должны обеспечиваться термостатирующим ба-
         ми 1-го и 2-го тел в замкнутом объеме. В конструк-   ком постоянного уровня 4, ротаметром 6 и игольчатым
         ции было предусмотрено его вакуумирование до         краном 7, регулирующим расход воды ;
         величины порядка 1,33·10-3 Па (1 ⋅ 10-5мм.рт.ст.);   - добиться, чтобы экспериментальный участок в
     - избежать возможного изменения излучающих                  процессе эксплуатации не менял своей прозрачно-
         свойств нагреваемой поверхности за счет ее окис-