- •А.Ф. Гиневский, п.В.Королев, и.А.Михайлова лабораторные работы по теплообмену
- •Часть 1
- •Isbn 5 – 7046 – 0559 – 1
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Цель работы
- •2. Введение
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Последовательность выполнения работы
- •5. Рекомендации по обработке результатов
- •5.1 Обработка результатов
- •5.2 Оформление отчета
- •6. Указания по технике безопасности
- •7. Вопросы для самоподготовки
- •8. Контрольные вопросы
- •2.1. Свободная конвекция
- •2.1. Вынужденная конвекция
- •3. Описание лабораторного стенда
- •3.1. Общее описание стенда
- •3.2. Измерительная система ист-4к
- •3.3. Коммутатор
- •3.4. Исследуемые объекты
- •3.4.1. Ребристый радиатор
- •3.4.2. Сменные объекты
- •4. Инструкция по выполненИю работы
- •4.1. Предварительные замечания
- •4.2. Порядок проведения экспериментов
- •5. Рекомендации по обработке результатов
- •5.1. Обработка результатов
- •5.2 Оформление отчета
- •6. Вопросы для самоподготовки
- •7. Контрольные вопросы
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Последовательность выполнения работы
- •5. Рекомендации по обработке результатов
- •5.1 Обработка результатов
- •5.2 Оформление отчета
- •6. Вопросы для самоподготовки
- •7. Контрольные вопросы
- •8. Литература
4. Инструкция по выполненИю работы
4.1. Предварительные замечания
В процессе выполнения работы должны быть проведены экспериментальные исследования:
1. теплоотдачи при естественной конвекции воздуха около:
а) ребристого радиатора;
б) горизонтально расположенного цилиндрического стержня;
в) вертикально расположенного цилиндрического стержня;
г) горизонтально расположенной круглой пластины (диска);
д) слегка наклоненной к вертикали круглой пластины;
е) вертикально расположенной круглой пластины;
ж) сферы;
2. теплоотдачи при обдуве сферы.
Все измерения должны проводиться в стационарном тепловом режиме. Объекты следует нагревать при постоянной величине электрической мощности в течение 25-30 минут, затем, достигнув стабилизации температуры на установленном уровне, проводить измерения силы тока, напряжения, температуры объекта и температуры воздуха. В том случае, если необходимо нагреть исследуемый объект до температуры выше 800С, следует устанавливать максимально возможную мощность нагрева: напряжение на нагревателе должно быть выше 20 В. При этом вольтметр ИСТ-4 зашкалит, и напряжение необходимо измерять внешним вольтметром на гнездах ОБЩ/U1.
4.2. Порядок проведения экспериментов
1. Включите тумблеры «СЕТЬ» и «ВКЛ» системы ИСТ-4К. Убедитесь в подключении потребителей питания по признакам:
- ИСТ-4К - светятся дисплей вольтметра и зеленый индикатор термостата Т1;
- коммутатор – при переключении тумблера S1 (рис.6) светится индикатор Н1 или Н2 выбранного канала 1 или 2.
2. Проверьте работоспособность основных элементов комплекса. При положениях “Т1” и “Т2” переключателя видов измерений дисплей должен показывать температуру, близкую к комнатной. Если датчики не подключены, термометры "зашкаливают" в положительном направлении, а при установке заглушек на разъемы Д1 и Д2 термометры «зашкаливают» в отрицательном направлении. При включении тумблера ВКЛ и регулировании напряжения U1 вольтметр должен показывать наличие напряжения и тока нагрева в положениях “U1” или “I1” переключателя видов измерений соответственно.
3. Проверьте подключение модуля «РАДИАТОР» к разъему Х1А коммутатора и подключение датчика температуры воздуха (поз.6 ни рис. 7) к разъему Х2Б коммутатора. Переключите тумблер S1 коммутатора в положение соответствующее каналу 1.
4. Установите температуру Т1 в интервале от 600 до 1200С, вращая ручку регулятора температуры «Т1».
5. Установите напряжение U1 на нагревателе, вращая ручку регулятора напряжения «U1» (при установленном значении Т1>800С следует установить напряжение U1 выше 20 В).
6. Дождитесь выхода на стационарный тепловой режим: при подходе температуры объекта Т1 к границе, установленной регулятором «Т1», загорается красный индикатор (и напряжение питания нагревателя автоматически снижается), в стационарном режиме светятся оба индикатора (зеленый и красный).
7. Вращая ручку переключателя видов измерений S1, проведите измерения напряжения, силы тока, температуры нагретого объекта и температуры окружающего объект воздуха.
8. Установите нулевые значения напряжения U1 и температуры Т1.
9. Установите сменный объект «ГОРЯЧИЙ СТЕРЖЕНЬ» на кронштейне поворотной опоры (поз.2 на рис.2). Подключите объект к разъему Х2А коммутатора. Переключите тумблер S1 коммутатора в положение соответствующее каналу 2.
10. Вращая поворотную опору, установите стержень горизонтально.
11. Выполните действия, указанные в пунктах 4 – 7.
12. Вращая поворотную опору, установите стержень вертикально.
13. Выполните действия, указанные в пунктах 6 – 7.
14. Установите нулевые значения напряжения U1 и температуры Т1.
15. Снимите сменный объект «ГОРЯЧИЙ СТЕРЖЕНЬ» с кронштейна поворотной опоры, предварительно отключив объект от разъема Х2А коммутатора.
16. Установите сменный объект «ГОРЯЧАЯ ПЛАСТИНА» на кронштейне поворотной опоры. Подключите объект к разъему Х2А коммутатора.
17. Вращая поворотную опору, установите пластину горизонтально.
18. Выполните действия, указанные в пунктах 4 – 7.
19. Вращая поворотную опору, установите пластину под углом 15 или 300 к вертикали.
20. Выполните действия, указанные в пунктах 6 – 7.
21. Вращая поворотную опору, установите пластину вертикально.
22. Выполните действия, указанные в пунктах 6 – 7.
23. Выполните действия, указанные в пункте 14.
24. Отключите объект «ГОРЯЧАЯ ПЛАСТИНА» от разъема Х2А коммутатора и снимите объект с кронштейна поворотной опоры.
25. Установите сменный объект «ГОРЯЧИЙ ШАР» на кронштейне поворотной опоры. Подключите объект к разъему Х2А коммутатора.
26. Выполните действия, указанные в пунктах 4 – 7.
27. Включите вентилятор тумблером «ВЕНТ» на модуле «РАДИАТОР».
28. Выполните действия, указанные в пунктах 6 – 7.
29. Выполните действия, указанные в пункте 14.
30. Выключите тумблеры «ВКЛ» и «СЕТЬ» системы ИСТ-4К.
