Контрольні питання:

1. Чи зміниться результат досліду при відсутності сухопарника?

2. Чому у швидковарці для приготування їжі витрачається менше часу ніж у звичайній кострюлі?

3. Дайте визначення пароутворенню і конденсації. Поясніть види пароутворення.

4. Дайте визначення теплоті пароутворення.

5. Що показує питома теплота пароутворення.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Жданов Л.С. Учебник по физике.- М.: Наука, 1975.

2. А.В.Чернов и др. Основы гидравлики и теплотехніки.- М.: Энергия, 1975.

3. Буляндра О.Ф. та інші. Теплотехніка.- К.: Вища школа, 1998.

Лабораторна робота № ____ визначення площі поверхні теплообмінного апарату

МЕТА РОБОТИ: ознайомитись з принципом дії теплообмінних апаратів та виконати проектний розрахунок прямоточного рекуперативного теплообмінного апарату, в якому реалізується теплопередача.

Основні теоретичні відомості.

Теплообмінні апарати широко застосовуються в промисловості. До них відносять всі апарати, у яких відбувається теплообмін між гріючим середовищем, і середовищем що нагрівається.

По принципу дії теплообмінні апарати ділять на три групи:

1. Рекуперативні (поверхневі) - гріюче середовище відокремлене від того, яке нагрівається стінкою через яку передається тепло.

2. Регенеративні (поверхневі) - тепло спочатку акумулюється у тепловій насадці, а потім передається середовищу, яке нагрівається шляхом продування його через цю насадку.

3. Контактні (змішуючі) - тепло передається від одного теплоносія іншому шляхом їх безпосереднього змішування.

По характеру руху теплоносіїв рекуперативні (найбільш поширені) теплообмінники за схемами ділять на: прямотокові, протитокові, з перехресним током і змішані.

Тепловий розрахунок рекуперативних апаратів буває двох типів:

1. Перевірний - коли обчислювач має готовий апарат, має інформацію про поверхню теплообміну. Метою розрахунку є перевірка, чи задовольнить цей апарат вимоги технологічного регламенту, тобто чи має він потрібну масову видатність m або чи забезпечить нагрівання (охолодження) продукту до визначеної температури.

2. Проектний (конструкторський) - має місце, коли створюється новий апарат і треба знати, яку він повинен мати поверхню нагріву, щоб задовольнити вимоги регламенту щодо температури продукту або потрібної продуктивності апарата.

Обидва типи розрахунку базуються на двох рівняннях для теплової видатності апарата:

• рівняння теплового балансу

• рівняння теплопередачі

Для проектного розрахунку обчислюють Q з першого рівняння, а з другого підраховують необхідну поверхню нагріву F.

; (м²)

Δt_ср - середній температурний напор вздовж поверхні нагріву.

Якщо зміна температур теплоносіїв не дуже велика, то для визначення Δt_с можна користуватись середньоарифметичним температурним напором.

При більш точних розрахунках користуються середньологарифмічним температурним напором:

;

Δt_б - різниця температур теплоносіїв на тому кінці теплообмінного апарату, де вона має більше значення.

Δt_м - різниця температур теплоносіїв на тому кінці теплообмінного апарату, де вона має менше значення.

Для прямотоку

Коефіцієнт теплопередачі (К) визначають за формулою:

_;

Прилади і обладнання

1. Лабораторний стенд.

2. Теплообмінний апарат типу труба в трубі з розмірами, вказаними на малюнку.

3. Термометри.

4. Вентилятор.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ввімкнути стенд і досягти встановленого теплового режиму.

2. Виміряти температури повітря, яке гріє і повітря що нагрівається

3. Розрахувати Δt_ср для прямотоку.

4. Визначити тепловий потік, переданий гріючим повітрям.

5. Визначити коефіцієнт теплопередачі.

6. Розрахувати поверхню теплообміну.

7. Результати вимірювань, обчислень і табличні дані запишіть в таблицю:

оС

оС

оС

оС

Δtср оС

mr кг/с

C Дж/кг∙оС

λ Вт/м∙оС

α1 Вт/м2∙оС

α2 Вт/м2∙оС

К Вт/м2∙оС

d1, м

d2, м

Q, Вт

F, м2

0,0008

1006,1

50

85

9,4

8. Обчислити площу теплообміну за формулою взяти за табличне значення і обчислити відносну похибку вимірювань

δ=

Контрольні питання

1. Назвіть і поясніть способи передачі тепла, які розрізняють в теорії і практиці.

2. Поясніть формулу Фур'є для плоскої стінки.

3. Поясніть формулу Ньютона-Ріхмана для конвективного теплообміну.

4. Складний теплообмін. Коефіцієнт теплопередачі.

5. Типи теплообмінних апаратів.

6. Основи розрахунку рекуперативних теплообмінних апаратів.

ЛІТЕРАТУРА

1. О.Ф. Буляндра та ін. Теплотехніка - К.: Вища школа, 1998.

2. А.Н. Алабовский и др.. Теплотехніка - к.: Высшая школа, 1986.

3. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни „Теплотехніка", К.: КТІХП, 1993.

4. Ерохин В.Г., Махонько М.Г. Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники - М.: Энергия, 1979.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № ____

ВИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМУ РУХУ РІДИНИ

МЕТА РОБОТИ: Встановити в напорному трубопроводі наявність двох режимів руху, знайти значення чисел Рейнольдса і зафіксувати перехід від ламінарного режиму до турбулентного і визначити при цьому Rе_кр.

Схема і опис установки

Установка складається з напорного бака, до якого приєднана скляна труба з краном К на кінці. Над баком розташований бачок з підфарбованою рідиною, яка по тоненькій трубочці /з краником N/ може подаватись в потік.