ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
I. Цель работы:
Углубление знаний по теории теплопроводности,
изучение метода экспериментального определения
коэффициента теплопроводности диэлектрика, получение
навыков экспериментальной работы.
II. Задание.
1. Определить коэффициент теплопроводности
диэлектрика при 3-4 стационарных тепловых
режимах.
2. Построить график зависимости )(
ср
tf
=
λ
методом
наименьших квадратов в предположении линейной
зависимости.
3.
Получить аналитическую зависимость
коэффициента теплопроводности от средней
арифметической температуры слоя, показать
область применимости полученной зависимости.
4.
Провести оценку погрешности эксперимента.
III. Описание экспериментальной установки и методики
измерения
В данной экспериментальной работе исследуемому
материалу (эпоксидному компаунду – диэлектрику)
придана форма цилиндрического слоя.
Принципиальная схема установки представлена на
рис. 1. Цилиндрический слой исследуемого материала 1
равномерно нанесён на латунную трубку и имеет с ней
прямой контакт, а его толщина обеспечивает достаточный
температурный градиент. За счёт хорошей
теплопроводности латуни обеспечивается выравнивание
температуры на внутренней поверхности слоя.
4
Латунная труба 2 внутри имеет электрический
нагреватель, выполненный в виде спирали с равномерным
шагом намотки и создающий равномерный нагрев.
Потребляемая мощность нагревателя регулируется
автотрансформатором 4 и измеряется при помощи
многопредельного ваттметра 3 типа Д 529 (класс точности
0.5)
Температуры измеряются при помощи хромель-
копелевых термопар 8 типа ТХК, горячие спаи которых
заложены на внутренней и наружной поверхностях слоя.
Причём, нечётные номера термопар 1, 3 и 5 относятся к
внутренней поверхности слоя, а чётные 2, 4 и 6 – к
наружной. Поскольку внутренняя поверхность слоя имеет
прямой контакт с поверхностью латунной трубы, то на
последней и были зачеканены термопары 1, 3 и 5.
Термо – э.д.с. термопар измеряется поочерёдно
шеститочечным электронным потенциометром 7 типа
ЭПП-09М (класс точности 0.5), шкала которого
проградуирована в
0
С . Нумерация печатаемых на
диаграммной ленте потенциометра точек соответствует
нумерации термопар на стенде.
Измерение температур производится на рабочем
участке опытной трубы. Это обусловлено тем, что на
концах трубы выделяющийся тепловой поток проходит
через слой материала не только в направлении,
перпендикулярном к поверхности трубы, но и вдоль оси
трубы из-за утечки через торцевые поверхности. Эти
концевые эффекты увеличивают ошибку опыта.
Замеры величин, необходимых для расчёта
коэффициента теплопроводности, производить только при
наступлении стационарного теплового режима и заполнять
таблицы наблюдений.
I. Цель работы: Латунная труба 2 внутри имеет электрический
Углубление знаний по теории теплопроводности, нагреватель, выполненный в виде спирали с равномерным
изучение метода экспериментального определения шагом намотки и создающий равномерный нагрев.
коэффициента теплопроводности диэлектрика, получение Потребляемая мощность нагревателя регулируется
навыков экспериментальной работы. автотрансформатором 4 и измеряется при помощи
многопредельного ваттметра 3 типа Д 529 (класс точности
II. Задание. 0.5)
1. Определить коэффициент теплопроводности Температуры измеряются при помощи хромель-
диэлектрика при 3-4 стационарных тепловых копелевых термопар 8 типа ТХК, горячие спаи которых
режимах. заложены на внутренней и наружной поверхностях слоя.
2. Построить график зависимости λ = f (t ср ) методом Причём, нечётные номера термопар 1, 3 и 5 относятся к
наименьших квадратов в предположении линейной внутренней поверхности слоя, а чётные 2, 4 и 6 – к
зависимости. наружной. Поскольку внутренняя поверхность слоя имеет
3. Получить аналитическую зависимость прямой контакт с поверхностью латунной трубы, то на
коэффициента теплопроводности от средней последней и были зачеканены термопары 1, 3 и 5.
арифметической температуры слоя, показать Термо – э.д.с. термопар измеряется поочерёдно
область применимости полученной зависимости. шеститочечным электронным потенциометром 7 типа
4. Провести оценку погрешности эксперимента. ЭПП-09М (класс точности 0.5), шкала которого
проградуирована в 0С . Нумерация печатаемых на
диаграммной ленте потенциометра точек соответствует
III. Описание экспериментальной установки и методики нумерации термопар на стенде.
измерения Измерение температур производится на рабочем
участке опытной трубы. Это обусловлено тем, что на
В данной экспериментальной работе исследуемому концах трубы выделяющийся тепловой поток проходит
материалу (эпоксидному компаунду – диэлектрику) через слой материала не только в направлении,
придана форма цилиндрического слоя. перпендикулярном к поверхности трубы, но и вдоль оси
Принципиальная схема установки представлена на трубы из-за утечки через торцевые поверхности. Эти
рис. 1. Цилиндрический слой исследуемого материала 1 концевые эффекты увеличивают ошибку опыта.
равномерно нанесён на латунную трубку и имеет с ней Замеры величин, необходимых для расчёта
прямой контакт, а его толщина обеспечивает достаточный коэффициента теплопроводности, производить только при
температурный градиент. За счёт хорошей наступлении стационарного теплового режима и заполнять
теплопроводности латуни обеспечивается выравнивание таблицы наблюдений.
температуры на внутренней поверхности слоя.
3 4
