ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
затем калориметрированием или любым другим способом должно быть определено значение удельной тепло-
емкости с
x
для материала образца. Если сделать это затруднительно, то, учитывая, что даже существенная по-
грешность в определении величины с
x
мало отражается на точности определения λ, можно принимать ориенти-
ровочные значения с
x
= 1700 Дж/(кг⋅К) для материалов органического происхождения и с
x
= 850 Дж/(кг⋅К) для
неорганических материалов.
Далее рассчитываем Н = δс
x
ρ
x
, а затем по формулам (4) и (5) – значения параметров f и Б, после чего по
формуле (6) находим величину R, и только тогда по формуле (1) – значение λ.
Анализ и выводы
Чтобы составить суждение о достоверности и точности результатов наших измерений полезно, обратив-
шись к справочным таблицам, например в [4], выписать значения λ для материалов примерно такого же класса.
Примерное совпадение значений λ будет свидетельствовать о достоверности полученных в опыте результатов.
Подробный анализ методических погрешностей эксперимента из-за достаточно сложных расчетных зависимо-
стей затруднен, однако в паспорте прибора погрешность измерения по описанной методике оценивается вели-
чиной ±10 %.
Список литературы
1 Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М., 1981. 416 с.
2 Осипова В.А. Экспериментальные исследования процессов теплообмена. М., 1979. 392 с.
3 Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. М., 1980. 228 с.
4 Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. М., 1954. 408 с.
5 Бегункова А.Ф., Емченко М.П. Плоский бикалориметр ПБ-63. Описание и конструкция. Л., 1969. 12 с.
Лабораторная работа 2
ИССЛЕДОВАНИЕ
ТЕПЛООТДАЧИ
ПРИ ПУЗЫРЬКОВОМ КИПЕНИИ ЖИДКОСТИ
Цель работы: Опытным путем определить величину коэффициента теплоотдачи α при пузырьковом ки-
пении жидкости в большом объеме при разных тепловых нагрузках q. Выявить связь между α и q, сравнить
результаты измерений с данными из литературных источников.
Основы теории
Коэффициент теплоотдачи α определяет количество теплоты, переданное единицей поверхности твердого
тела в окружающую жидкую или газообразную среду (или наоборот – от среды в стенку) за единицу времени
при разности температур между поверхностью и жидкостью в один градус. Это одна из важнейших характери-
стик процесса теплоотдачи, учитывающая все его особенности, включая теплофизические свойства жидкости и
любые режимные и геометрические факторы, влияющие на характер движения жидкости. Знание величины α
совершенно необходимо при инженерных расчетах процессов теплообмена. Особенности теплоотдачи при пузырь-
ковом кипении жидкости и методы расчетов величины α подробно описаны в учебной литературе [1], [3]. Этому же
вопросу посвящен и ряд специальных монографий [4] – [7].
В соответствии с законом Ньютона – Рихмана передаваемый тепловой поток Q при теплоотдаче определя-
ется формулой
FttQ )(
жс
−
α
=
, (1)
где t
c
и t
ж
– температуры стенки и окружающей жидкости, К; F – величина поверхности теплообмена, м
2
.
Из формулы (1) получаем формулу для расчета α:
)(
жc
ttF
Q
−
=α
, (2)
которая и составляет теоретическую основу планируемого исследования. Если опытным путем определить все
величины, стоящие в правой ее части, то легко найти и значение α, как результат косвенных измерений.
Обычно в опытных установках нагрев производится с помощью электронагревателя, и тогда количество
подведенного за единицу времени тепла Q определяют по мощности электронагревателя:
,
п
UiKQ
=
(3)
где U – падение напряжения на нагревателе, В; i – ток в цепи, А; K
п
– некий коэффициент, учитывающий поте-
ри тепла, выделяемого нагревателем, в окружающую среду. Величину этого коэффициента определяют специ-
альной калибровкой экспериментальной установки. Для установки с дополнительным обогревательным сосу-
дом по нашим измерениям получено K
п
= 0,86. Температуры t
c
и t
ж
обычно определяются с помощью термопар
или термометров сопротивления, величину поверхности теплообмена F находят по результатам измерения со-
ответствующих линейных размеров.
Первоначальную стадию кипения, которая начинается тогда, когда t
c
становится выше, чем температура t
н
,
но температура воды в основной своей массе еще не достигла температуры кипения t
н
, называют пристенным
кипением. При этом мелкие пузырьки пара, возникающие на поверхности нагрева, отрываясь от нее, начинают
всплывать, но на пути вверх снова практически все конденсируются.
При пузырьковом кипении воды в атмосферных условиях различают две области кипения. В первой области
при малых температурных напорах (∆t ≤ 5
o
C) значения коэффициента теплоотдачи невелики и определяются
условиями свободной конвекции в однофазной жидкости. Во второй области при повышенных температурных
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
