Експериментальна установка
Експериментальна установка (рис.4.1) виконана у вигляді горизонтальної керамічної труби із зовнішнім діаметром d=45 мм і довжиною l=400 мм. Всередині труби розміщено електричний нагрівач 1, який забезпечує рівномірне нагрівання її по довжині. Торці труби закрито теплоізоляційними пробками 2 для зменшення втрат теплоти в напрямі осі труби.
Кількість виділеної в навколишнє середовище теплоти визначаєть-
ся за витратами електроенергії. Потужність електронагрівача регулюється автотрансформатором 4, а вимірюється за допомогою амперметра 5 і вольтметра 10.
горизонтальної
труби при вільній конвекції:
1-електронагрівач;
2-золятори; 3-термопари; 4автотрансформатор;
5-амперметр; 6-багатополюсний
перемикач; 7-мілівольтметр; 8-термометр;
9-посудина Дьюара; 10-вольтметр
Температура поверхні (труби), яка віддає теплоту, вимірюється хро-
мель-алюмелевими термопарами 3, розташованими рівномірно по всій довжині. ЕРС термопар визначають за допомогою мілівольтметра 7, до якого через багатополюсний перемикач 6 по черзі підключають термо-
пари. Значення температур знаходять за відповідними таблицями. Тем-
пературу навколишнього повітря вимірюють ртутним термометром.
Порядок проведення досліду
Після ознайомлення з будовою експериментальної установки та
перевірки її схеми підключення до електромережі включають електро-
нагрівач і автотрансформатором встановлюють заданий викладачем режим. Через 20-25хв встановлюється сталий режим, який характери –зується незмінними показами мілівольтметра. Контролюється режим періодичними вимірами ЕРС термопар. Після встановлення стаціонар-ного режиму вимірюють силу струму і напругу на електричному нагрівачі, ЕРС кожної термопари (перемикаючи багатополюсний перемикач у положення 1, 2 і т.д.).
4.1 Протокол результатів досліду
№ п/п |
Сила стру-му
І, А |
Напру-га
U, В |
Потуж-ність електро-нагрівача Q, Вт |
Температура навколиш-нього середо-вища , t,0C |
Температура поверхні труби за показами термопар, tс ,0С |
Середня темпера-тура поверхні, tср, 0 С |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||||||||
І режим |
|||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Сер. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ІІ режим |
|||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Сер. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ІІІ режим |
|||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Сер. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Дослід повторюють при інших заданих викладачем режимах, витримуючи необхідний час прогрівання установки.
При кожному режимі необхідно провести не менше трьох вимірів через 2–3 хв. При цьому вікна і двері лабораторії повинні бути закриті, щоб не було вимушених потоків повітря.
Результати вимірів записують у протокол результатів досліду (табл.4.1).