Обработка опытных данных. 1. Определить тепловую мощность Q электронагревателя

1. Определить тепловую мощность Q электронагревателя

, Вт

где U - напряжение, подаваемое на трубу, В; R – сопротивление, Ом.

2. Определить среднюю температуру t_ст поверхности горизонтальной трубы:

, ⁰С

где t _i – температура i -ой термопары,°С; n - число термопар.

3. Определить площадь теплообменной поверхности

, м²

где L и d – длина и диаметр теплообменной трубы соответственно, м.

4. Определить по формуле (2.12) количество теплоты Q _л (Вт), передаваемое в

окружающую среду лучеиспусканием, принимая коэффициент лучеиспуска-

ния

, Вт/(м.К)

где C₀ = 5,67 Вт/(м К) - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

ε = 0,6 – степень черноты поверхности трубы.

5. Определить из выражения (2.10) количество теплоты Q_к (Вт), передаваемое

в окружающую среду теплопроводностью и естественной конвекцией

(конвективным теплообменом):

, Вт.

6. Определить из выражения (2.9) опытное значение коэффициента конвектив-

ной теплоотдачи

, Вт/(м².К).

7. Определить расчетное значение коэффициента конвективной теплоотдачи,

выполняя действия в следующей последовательности:

- найти температуру t_опр, по которой определяются значения физических па-

раметров, входящих в числа теплового подобия;

- рассчитать по формулам (2.8) и (2.9) соответственно критерии Gr иPr, ис-

пользуя значения параметров физических величин для воздуха, приведен-

ные в Прил. 2;

- по произведению Gr_* Pr и данным табл. 2.1 определить значение коэффи-

циента С и показателя степени n, входящих в критериальное уравнение ес-

тественной теплоотдачи (2.7);

- по уравнению (2.7) рассчитать критерий Nu;

- рассчитать, используя формулу (2.3), коэффициент конвективной теплоот-

дачи

, Вт/(м².К).

8. Определить из выражения (2.14) опытное значение общего коэффициента

радиционно-конвективной теплоотдачи

, Вт/(м².К).

9. Рассчитать по эмпирическим формулам (2.15) или (2.16) общий коэффици-

ент радиционно-конвективной теплоотдачи .

10. Результаты расчетов записать в табл. 2.3.

Таблица 2.3

№ п.п

Температура, ^0C

Количество теплоты, Вт

Критерий подобия

Коэффициент теплоотдачи, Вт/м^2.К

tcт

tc

∆t

Q

Qл

Qк

Nu

Gr

Pr

αк

αобщ

11. Сделать выводы

В выводах указать результаты сравнения коэффициентов теплоотдачи, полученных опытным и расчетным путем, отметить в чем состоит различие между коэффициентами конвективной и радиационно-конвективной теплоот-дачи, какие способы переноса теплоты их отличают, с помощью каких кри-териев подобия устанавливается функциональная зависимость, характеризую-щая вынужденную и естественную теплоотдачу; что является движущей силой процесса теплоотдачи.

Контрольные вопросы

1. Назовите виды переноса теплоты.

2. Что является движущей силой в процессе теплоотдачи?

3. Какой вид имеет критериальное уравнение теплоотдачи для случая естествен-

ной конвекции?

4. Назовите основные критерии подобия, входящие в указанное выше критериа-

ль­ное уравнение.

5. От каких факторов зависит коэффициент теплоотдачи при вынужденной и

естественной конвекции?

6. Как определяется коэффициент теплоотдачи при условии радиально-конвек-

тивной теплоотдачи?

7. Что характеризует коэффициент теплоотдачи?

8. В чем принципиальное отличие теплопроводности и теплоотда­чи?

9. Какая температура является определяющей при определении физических

свойств газа, входящих в критерии подобия при естественной конвекции?

Работа № 3

Дата добавления: 2015-10-28