Обробка експериментальних даних

1. Визначається кількість теплоти, що передається у повітронагрівачі повітрю, Вт,

Q=0.278 c_пG_п(t_пк - t_пп).

2. Визначається середній температурний перепад.

3. Визначається коефіцієнт теплопередачі, Вт/м² К,

,

де F- площа поверхні нагріву повітронагрівача,м².

4. Визначається масова швидкість повітря у фронтальному перерізі

,

де F- площа фронтального перерізу повітронагрівача,м².

5. Визначається швидкість руху теплоносія у трубках, м/с;

,

де c_п - теплоємність теплоносія, для води 4.187 кДж/кг К;

r_п - густина теплоносія, для води 1000 кг/м³;

f - площа живого перерізу для проходу теплоносія, м².

Результати обробки експериментальних даних заносять у таблицю 4.2.

6. Будується на логарифмічній сітці графік залежності коефіцієнта теплопередачі від масової швидкості при даних значеннях v та графік залежності аеродинамічного опору від масової швидкості.

Для побудови графіків на осі абсцис відкладається масова швидкість (lg nr), а на осі ординат відповідно значення коефіцієнта теплопередачі (lg к) та аеродинамічного опору (lgDР). Таким чином наносимо 5 точок для побудови кожного графіка. Через ці 5 точок проводимо пряму лінію. На основі експерименту точки ніколи не лягають на одну пряму, є незначне відхилення від прямої лінії. Тому пряма проводиться як середня між точками.

Таблиця 4.2

Результати обробки експериментальних даних

Масова швидкість повітря, кг/см^2	Швидкість руху теплоносія, м/с	Витрати теплоти, Вт	Коефіцієнт теплопередачі, Вт/м^2 К	Аеродинаміч-ний опір, Па

Рівняння прямої для аеродинамічного опору має вигляд

lgDР = lgБ + n^* lg nr,

для коефіцієнта теплопередачі

lgК = lg А + qlgnr + r lgv.

7. На основі графіків виводяться формули для визначення коефіцієнта теплопередачі та аеродинамічного опору. Для визначення емпіричних коефіцієнтів пряму аеродинамічного опору продовжимо до перетину з віссю ординат, значенням аеродинамічного опору в отриманій точці буде коефіцієнт Б, показником ступеня n буде тангенс кута нахилу прямої аеродинамічного опору. Показником ступеня q буде тангенс кута нахилу прямої коефіцієнта теплопередачі для фіксованої швидкості руху повітря. Якщо випробування проводилось при режимах руху теплоносія, то слід побудувати 3 графіки для кожного значення швидкості руху теплоносія у трубках, знайти точки перетину цих графіків із віссю ординат та через ці точки провести лінії, паралельні осі абсцис. Потім на осі абсцис відкласти значення швидкостей руху теплоносія у логарифмічній шкалі, при яких проводилось випробування, та 1 м/с, відновити з цих точок перпендикуляри і знайти їх перетин із відповідними лініями, паралельними осі абсцис. Через отримані точки провести пряму. Тангенс кута нахилу прямої дає значення коефіцієнта r, а величина ординати цієї прямої при швидкості 1 м/с - значення коефіцієнта А. Якщо випробування проводились для кожного режиму руху теплоносія і графік побудовано для фіксованої швидкості руху теплоносія v, то пряму коефіцієнта теплопередачі продовжимо до перетину з віссю ординат і знаходимо значення ординати в отриманій точці у= lg А + r lg v. Коефіцієнт А знаходимо аналітичним шляхом, ураховуючи, що величина r lg v буде постійною для одного режиму руху і може бути визначена при r=0.129 для дворядового та r= 0.127 для однорядного повітронагрівача: lg А = у - r lg v. У звіті треба представити схему установки, таблиці результатів вимірювань й обчислень, графіки залежності коефіцієнта теплопередачі від масової швидкості при даних значеннях v та графік залежності аеродинамічного опору від масової швидкості на логарифмічній сітці.

Контрольні питання

1. Який фізичний процес відбувається у повітронагрівачі?

2. Як визначити теплову продуктивність повітронагрівача?

3. Чи впливає швидкість руху теплоносія на коефіцієнт теплопередачі повітронагрівача?

4. Як знайти температуру повітря до та після повітронагрівача?

5. Як визначити масову швидкість повітря у фронтальному перерізі?

Дата добавления: 2015-11-14