Определение коэффициента теплопроводности диэлектрика. Матханова В.Э - 3 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

5
Необходимо исследовать температурную
зависимость коэффициента теплопроводности в интервале
от 40 до 160
0
С .
IV. Порядок проведения работы
1.
Тщательно ознакомиться с устройством установки и
с методикой эксперимента. Размеры опытного
участка, тип термопар указаны на стенде.
2.
Необходимо иметь в виду, что после включения
нагревателя проходит некоторое время (30 – 40 мин),
после которого установка выходит на стационарный
режим. Этот режим контролируется и считается
установившимся, если показания потенциометра,
фиксирующего температуры, остаются
неизменными в течение 5 – 6 минут (печатаемые
точки на диаграммной ленте образуют вертикальные
линии).
3.
Начальный выбор температуры на внутренней
поверхности слоя определяется таким образом,
чтобы получить 3-4 опытных значения коэффициента
теплопроводности в зависимости от средней
температуры слоя. Для этого надо заранее наметить
эти температуры, исходя из температурной
возможности установки, которая определяется
термостойкостью испытуемого материла (не свыше
160-170
0
С ), а не возможностью нагревателя.
4.
Произвести оценку погрешности эксперимента.
Необходимые исходные данные и результаты
эксперимента оформить в виде отчёта.
6
V. Обработка результатов опыта.
При установившемся тепловом режиме радиальный
тепловой поток через цилиндрический слой исследуемого
материала определяется следующим выражением:
12
2
1
2
()
ln
l
Qtt
d
d
π
λ
⋅
=
⋅⋅−, Вт (1)
где:
l
- длина цилиндрического рабочего участка, м,
500l
=
мм;
1
d ,
2
d - внутренний и наружный диаметры цилиндри-
ческого слоя, м
(
1
10d
=
мм,
2
20d
=
мм);
1
t ,
2
t - средние температуры внутренней и наружной
поверхности цилиндрического слоя
материала,
0
С .
При определении коэффициента теплопроводности
радиальный тепловой поток вычисляется из соотношения:
.пот
QWQ
=
− , Вт. (2)
где:
W - мощность, измеряемая по ваттметру, Вт.
Тепловые потери
.пот
Q определяются потерями тепла,
отводимыми конвекцией и излучением с торцевых
поверхностей, и вычисляются по приближённой формуле:
()
4
4
2
22
.20
273
273
2 100 100
в
пот k в
t
dt
Qttс
π
αε
+
⋅+


=⋅ −+⋅ −





, (3) 
      Необходимо      исследовать      температурную                            V. Обработка результатов опыта.
зависимость коэффициента теплопроводности в интервале
от 40 до 160 0С .                                               При установившемся тепловом режиме радиальный
                                                           тепловой поток через цилиндрический слой исследуемого
                                                           материала определяется следующим выражением:
            IV. Порядок проведения работы                                      2π ⋅ l
                                                                        Q =λ⋅         ⋅ ( t − t ) , Вт          (1)
                                                                                  d2 1 2
                                                                               ln
1.   Тщательно ознакомиться с устройством установки и                             d1
     с методикой эксперимента. Размеры опытного            где:    l - длина цилиндрического рабочего участка, м,
     участка, тип термопар указаны на стенде.
2.   Необходимо иметь в виду, что после включения
                                                                         l = 500 мм;
     нагревателя проходит некоторое время (30 – 40 мин),
     после которого установка выходит на стационарный             d1 , d 2 - внутренний и наружный диаметры цилиндри-
     режим. Этот режим контролируется и считается                            ческого слоя, м
     установившимся, если показания потенциометра,                             ( d1 = 10 мм, d 2 = 20 мм);
     фиксирующего          температуры,         остаются
     неизменными в течение 5 – 6 минут (печатаемые              t1 , t2 - средние температуры внутренней и наружной
     точки на диаграммной ленте образуют вертикальные
                                                                           поверхности     цилиндрического      слоя
     линии).                                                                          0
3.   Начальный выбор температуры на внутренней                             материала, С .
     поверхности      слоя определяется таким образом,         При определении коэффициента теплопроводности
     чтобы получить 3-4 опытных значения коэффициента      радиальный тепловой поток вычисляется из соотношения:
     теплопроводности в зависимости          от средней
     температуры слоя. Для этого надо заранее наметить                      Q = W − Qпот. , Вт.                                      (2)
     эти температуры, исходя из температурной
     возможности        установки, которая определяется    где:       W - мощность, измеряемая по ваттметру, Вт.
     термостойкостью испытуемого материла (не свыше            Тепловые потери Qпот. определяются потерями тепла,
     160-170 0С ), а не возможностью нагревателя.          отводимыми конвекцией и излучением                                  с торцевых
4.   Произвести оценку погрешности эксперимента.           поверхностей, и вычисляются по приближённой формуле:
     Необходимые исходные данные и результаты
                                                                      π ⋅ d22                        t2 + 2734  tв + 2734 
     эксперимента оформить в виде отчёта.                     Qпот. =        ⋅ αk ( t2 −tв ) +ε ⋅ с0           −          ,  (3)
                                                                        2                            100   100  




                           5                                                                     6

Страницы