Техническая термодинамика и теплопередача. Васьков Е.Т. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

30
31
где O – коэффициент теплопроводности исследуемого материала,
Вт/(мК); l– длина трубы, м; d
2
, d
1
– наружный и внутренний диаметры
цилиндрического слоя материала, м; t
1
, t
2
– средние температуры внут-
ренней и внешней поверхности цилиндрического слоя материала, ° С.
Если измерить t
1
, t
2
, d
1
, d
2
и Q, то из уравнения (5.1) можно полу-
чить значение коэффициента теплопроводности. Уравнение дает доста-
точно точные результаты в том случае, когда отношение
¸
¹
·
¨
©
§
t
2
10/
21
dd
ddl
срср
, т. е. когда можно пренебречь утечками тепла
через торцы цилиндра. Чтобы исследуемому материалу придать форму
цилиндра, он помещается в пространство между наружной и внутрен-
ней трубой. Выполнение указанных условий, а также тепловая изоляция
торцов трубы позволяют свести к минимуму концевые теплопотери
и обеспечить необходимую точность эксперимента. Этому же способ-
ствует равномерная намотка
проволоки нагревателя по длине трубы
и заделка термопар на некотором удалении от торцов.
Метод цилиндра рекомендуется применять главным образом для
определения теплопроводности мягких (волокнистых) и сыпучих мате-
риалов.
Опытная установка (рис. 5.1) состоит из внутренней трубы 3, в ко-
торой расположен электрический нагреватель 4; исследуемого слоя ма-
териала 1, внешней трубы 2, амперметра
и вольтметра для измерения
количества электрической энергии, потребляемой нагревателем; лабо-
раторного автотрансформатора 8, с помощью которого регулируется сила
тока в нагревателе; потенциометра 6 для измерения термоэлектродви-
жущей силы термопар 7. Сигнальные лампы 9 предназначены для конт-
роля наличия напряжения на электронагревателе и автотрансформаторе.
Включение установки в электрическую сеть производится выключате-
лем
10.
Температуры на поверхностях исследуемого материала измеряют-
ся девятью медьконстантановыми термопарами, горячие спаи которых
заделаны во внутренней и наружной трубах, а холодные спаи подключе-
ны к переключателю 5. Слой исследуемого материала очень плотно при-
легает к поверхностям труб, поэтому температуры поверхностей мате-
риала и трубы принимаются одинаковыми. Внутренний диаметр слоя
d
1
= 16 мм, наружный – d
2
= 62 мм. Длина экспериментальной трубы
l = 1300 мм. Материал – асбест.
Рис. 5.1. Схема опытной установки для измерения теплопроводности методом цилиндра

Страницы