ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
1. Цель работы
Работа предназначена для углубления знаний по
теории конвекции, ознакомления с методикой опытного
определения коэффициента теплоотдачи горизонтальной
трубы при свободном движении воздуха и получения
навыков в проведении эксперимента.
2. Задание
1. Определить средний коэффициент теплоотдачи
α
от горизонтальной трубы при свободном
движении воздуха для 3-х значений температуры
стенки.
2. Построить график зависимости
α
от величины
температурного напора.
3. Найти критериальную зависимость критерия
Нуссельта (
Nu
) от критериев Грасгофа (
Gr
) и
Прандтля (
Pr
).
4. Провести оценку погрешности эксперимента.
5. Сопоставить опытные данные с литературными.
3. Описание опытной установки и методика
проведения эксперимента
Установка для опытного определения коэффициента
теплоотдачи (рис. 1) состоит из медной трубы 7. На
наружной поверхности трубы вмонтированы 6 хромель-
копелевых термопар: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Первые пять
термопар вмонтированы на верхней (кормовой)
образующей трубы на одинаковом расстоянии друг от
друга, симметрично относительно торцов трубы.
Шестая термопара вмонтирована на нижней (лобовой)
образующей трубы в средней её точке, что позволяет
4
проконтролировать разницу в температурах на
поверхности трубы в лобовых и кормовых её точках.
Термо-эдс термопар измеряется поочерёдно
шеститочечным электронным потенциометром 9 типа
ЭПП-09 М, шкала которого проградуирована в
0
C .
Нумерация печатаемых на диаграммной бумаге
потенциометра точек соответствует нумерации термопар
на стенде.
Для нагрева трубы внутри неё размещён
электронагреватель 8, представляющий собой
нихромовую спираль, навитую с постоянным шагом.
Тепловой поток, выделяемый нагревателем,
регулируется автотрансформатором 12 (ЛАТР-2), что
позволяет устанавливать различные значения
температуры на поверхности трубы и, соответственно,
создавать различный температурный напор:
ст ж
tt t
∆
=−;
Для определения количества подводимого к стенке
трубы теплового потока в цепь нагревателя включён
многопредельный ваттметр 10 типа Д 539.
В установке для определения среднего коэффициента
теплоотдачи
α
выделен рабочий участок трубы длиной
350
p
l
=
мм, на котором расположены термопары 2, 3, 4
и 6. Крайние термопары 1 и 5 установлены для контроля
температуры на поверхности трубы, вблизи к её торцам.
Таким образом, в данном случае находится
коэффициент теплоотдачи
α
, осреднённый по площади
рабочего участка теплообмена
p
F :
Fp
p
dF
F
α
α
∫⋅ ⋅
= ,
где
α
- местное значение коэффициента
теплоотдачи.
1. Цель работы проконтролировать разницу в температурах на
поверхности трубы в лобовых и кормовых её точках.
Работа предназначена для углубления знаний по Термо-эдс термопар измеряется поочерёдно
теории конвекции, ознакомления с методикой опытного шеститочечным электронным потенциометром 9 типа
определения коэффициента теплоотдачи горизонтальной ЭПП-09 М, шкала которого проградуирована в 0C .
трубы при свободном движении воздуха и получения Нумерация печатаемых на диаграммной бумаге
навыков в проведении эксперимента. потенциометра точек соответствует нумерации термопар
на стенде.
2. Задание Для нагрева трубы внутри неё размещён
электронагреватель 8, представляющий собой
1. Определить средний коэффициент теплоотдачи α нихромовую спираль, навитую с постоянным шагом.
от горизонтальной трубы при свободном Тепловой поток, выделяемый нагревателем,
движении воздуха для 3-х значений температуры регулируется автотрансформатором 12 (ЛАТР-2), что
стенки. позволяет устанавливать различные значения
2. Построить график зависимости α от величины температуры на поверхности трубы и, соответственно,
температурного напора. создавать различный температурный напор:
3. Найти критериальную зависимость критерия ∆t = tст − tж ;
Нуссельта ( Nu ) от критериев Грасгофа ( Gr ) и Для определения количества подводимого к стенке
Прандтля ( Pr ). трубы теплового потока в цепь нагревателя включён
4. Провести оценку погрешности эксперимента. многопредельный ваттметр 10 типа Д 539.
5. Сопоставить опытные данные с литературными. В установке для определения среднего коэффициента
теплоотдачи α выделен рабочий участок трубы длиной
3. Описание опытной установки и методика
l p = 350 мм, на котором расположены термопары 2, 3, 4
проведения эксперимента
и 6. Крайние термопары 1 и 5 установлены для контроля
Установка для опытного определения коэффициента температуры на поверхности трубы, вблизи к её торцам.
теплоотдачи (рис. 1) состоит из медной трубы 7. На Таким образом, в данном случае находится
наружной поверхности трубы вмонтированы 6 хромель- коэффициент теплоотдачи α , осреднённый по площади
копелевых термопар: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Первые пять рабочего участка теплообмена Fp :
термопар вмонтированы на верхней (кормовой) ∫ F ⋅α ⋅ dFp
образующей трубы на одинаковом расстоянии друг от α= ,
друга, симметрично относительно торцов трубы. Fp
Шестая термопара вмонтирована на нижней (лобовой) где α- местное значение коэффициента
образующей трубы в средней её точке, что позволяет теплоотдачи.
3 4
