5.2 Оформление отчета
Отчет о работе должен содержать:
название кафедры и лаборатории;
фамилию и инициалы студента; номер группы;
номер лабораторной работы, ее название и дату выполнения;
таблицы с результатами измерений силы тока и напряжения на электрическом нагревателе, температур исследуемых объектов и воздуха;
подробные расчеты экспериментальных значений полного, радиационного, конвективного тепловых потоков и теоретических значений конвективного теплового потока, выполненные для каждого опыта;
таблицы экспериментальных значений полного, радиационного, конвективного тепловых потоков, рассчитанных чисел Рэлея и Нуссельта, теоретических коэффициентов теплоотдачи и теоретических значений конвективного теплового потока;
расчеты погрешностей измерений;
выводы по результатам работы.
6. Вопросы для самоподготовки
1. Какие режимы теплообмена существуют при свободной конвекции в большом объеме?
2. Опишите устройство измерительного стенда.
3. Опишите последовательность выполнения работы.
7. Контрольные вопросы
1. Почему в работе необходимо проводить измерения в стационарном режиме? Какой процесс определяет время выхода на стационарный режим?
2. Каковы основные источники погрешности измерений в данной работе?
3. Проанализируйте результаты измерений.
4. В чем причины расхождения расчетных и экспериментальных данных?
Таблица 1
Физические свойства сухого воздуха при атмосферном давлении
T,oC |
·102, Вт/м·К |
а·106, м2/с |
ν·106, м2/с |
Pr |
10 |
2,51 |
20,0 |
14,16 |
0,705 |
20 |
2,59 |
21,4 |
15,06 |
0,703 |
30 |
2,67 |
22,9 |
16,00 |
0,701 |
40 |
2,76 |
24,3 |
16,96 |
0,699 |
50 |
2,83 |
25,7 |
17,95 |
0,698 |
60 |
2,90 |
27,2 |
18,97 |
0,696 |
70 |
2,96 |
28,6 |
20,02 |
0,694 |
80 |
3,05 |
30,2 |
21,09 |
0,692 |
90 |
3,13 |
31,9 |
22,10 |
0,690 |
100 |
3,13 |
33,6 |
23,13 |
0,688 |
8. ЛИТЕРАТУРА
Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники. – М.: Энергоиздат, 1982. – 312 с.
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача // М.: Энергоиздат. 1981.
Х. Уонг. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник // М.: Атомиздат. 1979.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ АЗОТА В БОЛЬШОМ ОБЪЕМЕ
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Цель работы — экспериментальное исследование теплоотдачи и кризиса пузырькового кипения жидкого азота па плоской горизонтальной поверхности.
2. ВВЕДЕНИЕ
Режимы
кипения принято характеризовать
зависимостью плотности теплового потока
,
снимаемого жидкостью
с поверхности нагрева, от температурного
напора
- разности температур поверхности
нагрева Тс
и насыщения жидкости
Тж
при заданном давлении. Кривая
носит название кривой кипения. Вид
кривой кипения, представленной на рис.
1, характерен для всех известных жидкостей.
Рис. 1. Характерная кривая кипения
Область
пузырькового кипения, участок АВ,
характеризуется
повышением температурного напора с
ростом плотности теплового потока.
Кривая кипения имеет максимум при
температурном напоре
,
который соответствует первому кризису
кипения. При
существует переходный режим кипения
(зона ВС), а при
—пленочный
режим.
При пузырьковом кипении жидкость непосредственно омывает поверхность нагрева, причем на ее поверхности образуется большое число паровых пузырей. Всплывающие пузыри увлекают из пристенного слоя в ядро потока перегретую жидкость, что создает интенсивный перенос тепла от поверхности нагрева к массе кипящей жидкости. Следствием этого является высокая интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении.
Процесс пузырькового кипения весьма сложен и теплоотдача определяется многими факторами, важнейшими из которых являются теплофизические свойства жидкости, давление, тепло-физические и физико-химические свойства поверхности теплообмена, способ организации процесса.
В данной работе проводится экспериментальное исследование процесса пузырькового кипения при температурных напорах вплоть до . Измерения проводятся в стационарном (установившемся) тепловом режиме, что позволяет получить высокую точность.