1.4. Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель работы.

3. Принципиальная схема экспериментальной установки.

4. Таблица измерений с результатами замеров опытных данных.

5. Таблица расчетов с обработкой опытных данных.

6. График зависимости , построенный по результатам измерений.

7. Сопоставление полученной зависимости с критериальным уравнением теплообмена для свободной конвекции при числах Грасгофа, заданных преподавателем.

8. Выводы по работе.

1.5. Контрольные вопросы и задания

1. Объясните принцип действия лабораторной установки.

2. Укажите условия, при которых конвективное движение будет направлено вниз.

3. Поясните методику определения конвективной составляющей теплового потока.

4. Объясните, почему измерения должны выполняться только при стационарном тепловом режиме?

5. Как определяется температура поверхности теплоотдачи и какая аппаратура при этом используется?

6. Почему температуру поверхности вертикального цилиндра достаточно измерить на одной образующей, а температура поверхности горизонтального цилиндра должна измеряться на нижней и верхней образующих?

7. Как компенсируется влияние температуры среды на показания термопар в измерительной схеме установки?

6. Как влияет повышение температуры цилиндрической стенки на интенсивность теплоотдачи? Какие величины могут характеризовать интенсивность теплоотдачи?

9. Будет ли справедливо полученное вами уравнение подобия для труб большего диаметра и большей длины?

Лабораторная работа № 2 иссЛеДовАние теплоотдачи при выНужденнОй конвекции

Цель работы – экспериментальное определение зависимости коэффициента теплоотдачи от скорости движения воздуха в трубе. Полученные в опытах данные представить в виде уравнения подобия .

2.1. Описание экспериментальной установки

Принципиальная схема установки показана на рис. 3. Вентилятор 1 нагнетает воздух в магистрали холодного 2 и горячего 3 воздуха. Расход холодного воздуха регулируется вентилем 4 и измеряется расходомером – диафрагмой 5 с дифференциальным манометром 6, шкала которого проградуирована в миллиметрах водяного столба.

Рис. 3. Принципиальная схема экспериментальной установки для исследования теплоотдачи при вынужденной конвекции

После расходомера холодный воздух поступает в экспериментальный участок 7 – вертикальную латунную трубу с внутренним диаметром d = 21 мм и длиной l = 1410 мм.

Обогрев экспериментального участка производится воздухом, предварительно нагретым в электрическом воздухоподогревателе 8. Горячий воздух из воздухоподогревателя поступает в кожух 9 теплообменного устройства типа «труба в трубе», нагревает стенку рабочего участка 7 и выходит в окружающую среду. Температура стенки экспериментального участка измеряется пятью термопарами 10. Температура воздуха на входе в экспериментальный участок измеряется термопарой 11, а на выходе из него – термопарой 12. Все термопары хромель-копелевые и могут поочередно подключаться к термометрическому милливольтметру 13 переключателем термопар 14. Нумерация термопар, установленных в теплообменном устройстве, показана на схеме, которая имеется на лабораторных установках.

2.2. Методика проведения эксперимента

Экспериментальное определение зависимости коэффициента теплоотдачи от скорости движения воздуха в трубе проводится при трех различных скоростях воздуха в следующем порядке.

1. Включить вентилятор и установить вентилем 4 максимальный расход воздуха для данной установки, соответствующий перепаду давления на дифманометре ∆Н =120 мм вод. ст.

2. Включить электронагреватель воздуха.

3. Ожидать установления стационарного теплового режима рабочего участка. Тепловой режим можно считать установившимся, если показания всех термопар не изменяются в течение 3–6 минут.

4. После установления стационарного теплового режима рабочего участка измерить параметры, перечисленные в табл. 3, и занести их в эту же таблицу.

5. Уменьшить расход воздуха вентилем 4 до значения ∆Н = = 70 мм вод. ст. и повторить пп. 3, 4.

6. Установить наименьший расход воздуха, соответствующий перепаду давления на дифманометре ∆Н = 20 мм вод. ст. и повторить пп. 3, 4.

Таблица 3

Таблица измерений

№ п/п	Наименование величины	Номер термопары	Режимы
			1	2	3
1	Температура воздуха на входе в канал , оС	5
2	Температура воздуха на выходе из канала , оС	1
3	Температура поверхности теплообмена , оС	11 12 13 14 15
4	Показания дифманометра расходомера ∆Н, мм вод. ст.