Техническая термодинамика и теплопередача. Васьков Е.Т. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

22
23
ниям амперметра и вольтметра. Потребляемая нагревателем энергия ре-
гулируется лабораторным автотрансформатором 3 и ползунковым реос-
татом 4.
Для измерения температуры теплоотдающей поверхности трубы
в ее стенку заделаны пять медьконстантановых термопар 5.
Свободные концы термопар подсоединены к переключателю 6. ЭДС
термопар измеряется переносным потенциометром 7 постоянного тока
ПП-63. Температура воздуха измеряется вдали от
трубы с помощью ртут-
ного термометра.
Проведение эксперимента и обработка результатов опыта
По ознакомлении с работой необходимо заготовить форму прото-
кола для записи наблюдений (табл. 4.1), а после проверки степени усво-
ения знаний преподавателем можно приступить к проведению опыта.
Для последующей обработки используются измерения, получен-
ные при установившемся, стационарном, тепловом состояниях установ-
ки. Оно характеризуется неизменностью показаний приборов во време-
ни и достигается через некоторое время после включения установки.
Запись показаний вольтметра, амперметра и значений термо-ЭДС
термопар при различных положениях переключателя производится че-
рез каждые 15 мин до тех пор, пока режим можно будет считать стацио-
нарным.
Для перехода на новый тепловой режим
необходимо при помощи
лабораторного автотрансформатора изменить количество энергии, под-
водимой к нагревателю (это делается по указанию преподавателя).
Для обработки опытных данных используются средние значения
показаний приборов при каждом установившемся режиме.
Количество теплоты, Вт, отдаваемой трубой путем конвекции, оп-
ределяется из равенства
Q
к
= Q – Q
л
,
где Q = IU – полное количество теплоты, выделенной внутри трубы и
переданной во внешнюю среду путем конвекции и лучеиспускания, Вт;
I – сила тока, A; U – напряжение нагревателя, В.
Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м
2
К), можно определить по урав-
нению Ньютона
)(
вc
к
ttF
Q
D
,
где Q
к
– количество теплоты, отданной нагретым телом путем конвекции,
Вт; F = Sdl – поверхность нагрева трубы, м
2
; d – диаметр трубы, м;
l – длина трубы, м; t
c
– температура поверхности тела, °С; t
в
– температура
воздуха (жидкости), °С.
Схема опытной установки приведена на рис. 4.1.
1
2
3
4
5
6
7
П
Л
1
Л
2
V
A
a220 В
R
1
=2,5 кОм
R
2
=2
,5
кО
м
Рис. 4.1. Схема экспериментальной установки
Внутри латунной трубы 1 диаметром d = 45 мм и длиной l = 800 мм
расположен нихромовый нагреватель 2. Он равномерно намотан на ме-
таллическую трубу, покрытую слюдяной изоляцией. Сверху нагреватель
покрыт изоляцией из асбестового шнура и плотно (во избежание обра-
зования воздушного зазора, ухудшающего теплообмен нагревателя с тру-
бой) вставлен в латунную трубу.
Теплота, выделенная
нагревателем, передается в окружающую сре-
ду. Она определяется расходом электроэнергии, измеренным по показа-

Страницы