Теоретические основы теплотехники. Методические указания - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

нами, рассчитанными по эмпирической формуле (4). При этом следует понимать, что полученная нами невязка
содержит как погрешности аппроксимации опытных данных, полученных разными исследователями, при рас-
чете показателей степеней в формуле (4), так и инструментальные погрешности всех проведенных опытов. За-
метим, что точность формулы (4) оценивается авторами в пределах ±30 %.
Оценим предельную погрешность проведенных измерений, используя известную методику такой оценки
[6].
Для формулы
ожc
пон
)( RttF
KUU
−
=α
,
которая получена объединением формул (2) и (5), максимально возможная относительная ошибка определяется
суммой абсолютных значений максимальных относительных ошибок сомножителей
oжсoнmax
UttFRU δ+δ+δ+δ+δ+δ=δα . (6)
Оценим величину каждого слагаемого. По паспорту прибора MY-68 его максимальная погрешность при
измерении переменного напряжения на всех диапазонах измерений составляет δU
н
= 0,8 %. Точность измере-
ния величины R
о
также оценим по точности измерения ее прибором MY-68: при измерениях электрического
сопротивления на всех диапазонах прибора δR
о
= 0,8 %. Из паспорта измерителя температуры УКТ38-В-04 на-
ходим, что точность измерения температур в диапазоне 0…200 °С составляет δt
c
= δt
ж
= ±0,5 %. Абсолютную по-
грешность измерения линейных размеров примем как для штангенциркуля с длиной замеров 150 мм: ∆ = ±0,1 мм.
Тогда относительные погрешности измерения d и L будут δd = 0,1/16⋅100 = 0,62 % и δL = 0,1/95⋅100 = 0,1 %, а по-
грешность измерения F соответственно δF = |δd| + |δL| = 0,62 + 0,1 = 0,72 %. Складывая полученные значения,
по формуле (6) найдем δα
max
.
Если проводить исследования с достаточно большими сериями параллельных опытов, то относительные
погрешности каждого из опытов будут отличаться от максимально возможных и распределятся случайным об-
разом. Тогда действительная погрешность измерений будет определяться величиной среднеквадратичной по-
грешности
5
2
o
2
ж
2
c
2
2
o
2
н
UttFRU δ+δ+δ+δ+δ+δ
=αδ
,
которую можно принимать за наиболее вероятную погрешность результатов измерений.
Список литературы
1 Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М., 1981. 479 с.
2 Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. М., 1991. 480 с.
3 Ляшков В.И. Теоретические основы теплотехники. М., 2005. 260 с.
4 Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. М., 1986. 448 с.
5 Кутателадзе С.С. Избранные труды / Отв. ред. В.Е. Накоряков. Новосибирск, 1989. 427 с.
6 Дорощук. В.С. Кризисы теплообмена при кипении воды в трубах. М., 1983. 119 с.
7 Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче / Под ред. В.И. Крутова и Е.В. Шишова. М., 1988. 216
с.
Лабораторная работа 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ
В ТЕПЛООБМЕННИКЕ ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"
Цель работы: Экспериментально определить величину коэффициента теплопередачи k и зависимость это-
го коэффициента от скорости движения и температур теплоносителей в теплообменнике типа "Труба в трубе".
Для одного из режимов сравнить экспериментальное значение k с расчетным значением, полученным при ис-
пользовании соответствующих критериальных уравнений для расчета коэффициентов теплоотдачи.
Основы теории
Теплопередачей называют перенос тепла от одной жидкой или газообразной среды (от одного теплоноси-
теля) к другой аналогичной среде (к другому теплоносителю) через разделяющую их твердую стенку. Стенка
может быть как однослойной, так и многослойной, составленной из материалов с разными теплофизическими
свойствами.
Коэффициент теплопередачи k представляет собой количество теплоты, передаваемой через единицу изо-
термической поверхности за единицу времени при температурном напоре между теплоносителями в один гра-
дус. Это одна из важнейших расчетных характеристик аппарата, определяющая его эффективность и качество.
Знание величины k совершенно необходимо при тепловых расчетах оборудования.
Теоретической основой метода измерения является основное уравнение стационарной теплопередачи,
описываемое формулой [1, 2]:
Q = k∆t
ср
F,

Страницы