Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни Одеський технічний коледж

ОНАХТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу

«ТЕПЛОМАССООБМЕН»

Напрям підготовки: 6.050604 «Енергомашинобудування»

Одеса – 2011

Укладач:

Кологривов М.М., к.т.н., доцент кафедри ТМО ОДАХ

Кузнецов І.О., к.т.н. доцент кафедри ТМО ОДАХ

Рецензенти:

Альтман Е.І., к.т.н. доцент кафедри ТМО ОДАХ

Відповідальний за випуск:

Стрельнікова І.А., методист коледжу.

Макет:

Мойсеев Д.В., лаборант комісії ХКМіУ ОТК

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ,

МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Одеський технічний коледж

ОНАХТ

ПОГОДЖЕНО ЗАТВЕРДЖУЮ

Проректор з НР ОДАХ Заст. директора з НР

Загорученко М.В. _________ _________ В.І. Уманська

Зав. кафедрою ТМО ОДАХ

В.В. Притула ___________

Методические указания к лабораторным работам по курсу «тепломассообмен»

РОЗГЛЯНУТО

Цикловою комісією ХКМіУ

Протокол №_____

Від «___»_________ 2011 р.

Голова комісії _______ І.В. Беркань

2011

Издание третье, исправленное

Составители

к.т.н., доцент Кологривов М.М.

к.т.н., доцент Г.В.Мальцева

к.т.н., доцент А.Л.Коба

Настоящий сборник включает методические указания к девяти лабораторным работам, охватывающим основные разделы курса «Тепломассообмен» и поставленными в лаборатории теплопередачи кафедры тепломассообмена. В него включены также общие требования, предъявляемые на кафедре к студентам при выполнении ими лабораторных работ, а также правила техники безопасности, методика оценки погрешностей измерений и таблицы справочных данных (в Приложении).

Методические указания ко всем лабораторным работам построены единообразно и наряду с формулировкой задания, краткими теоретическими положениями, содержат описание установок, порядок проведения опытов и методики обработки полученных данных, содержат контрольные вопросы. Они призваны улучшать самостоятельную работу студентов при изучении лекционного курса, обеспечить подготовку студентов к выполнению лабораторных работ, привить студентам навыки творческого труда при проведении экспериментов и обсуждении полученных результатов.

Настоящий сборник предназначен для студентов специальностей 6090500 он также может быть использован студентами заочного обучения.

Переиздание осуществлено по: Методические указания к лабораторным работам по курсу «Теплопередача»

Составители:

к.т.н., доцент Г.В.Мальцева

к.т.н., доцент А.Л.Коба

МВССО УССР, ОТИХП

кафедра тепломассообмена

Одесса, 1984, 95 стр.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Обозначения	5
Указания по проведению лабораторных работ, составлению и оформлению отчета.	7
Выписка из правил по технике безопасности при проведении лабораторных работ.	8
К оценке погрешности измерений в лабораторных работах по тепломассообмеу.	9
Лабораторная работа №1 Определение коэффициента теплопроводности методом стационарного режима.	15
Лабораторная работа №2 Исследование передачи тепла от оребренной поверхности.	21
Лабораторная работа №3 Определение коэффициента температуропроводности методом регулярного режима.	27
Лабораторная работа №4 Исследование теплоотдачи при естественной конвекции.	32
Лабораторная работа №5 Исследование теплоотдачи в шахматном пучке при вынужденной конвекции.	37
Лабораторная работа №6 Исследование теплоотдачи при пузырьковом кипении в большом объеме.	45
Лабораторная работа №7 Исследование кризиса теплообмена при кипении жидкости в свободном объеме.	53
Лабораторная работа №8 Исследование теплоотдачи при конденсации пара на горизонтальной трубе.	58
Лабораторная работа №9 Определение интегральной степени черноты твердого тела радиационным методом.	64
Литература	69
Приложение 1.Таблица переводы mV в oC для термопар медь-константан	70
2.Таблица переводы mV в oC для термопар хромель-алюмель	71
3.Таблица переводы mV в oC для термопар хромель-копель	72
4.Таблица теплофизических свойств сухого воздуха (при В=760 мм.рт.ст)	73
5. Таблица теплофизических свойств воды (на лини насыщения)	73
6. Значения комплексов l* и l*/(r``) для воды.	73

Обозначения

А – геометрический параметр

а – коэффициент температуропроводности, м²/с

В – длина, м; барометрическая высота, мм.рт.ст.

в- длина, м; ширина, м

Ср – удельная теплоемкость, Дж/(кгК)

С_о- коэффициент излучения абсолютно черного тела, С_о=5.67Вт/(м²К⁴)

D,d – диаметр, м; Е – э.д.с термопар, мВ

F – поверхность, м²

f – площадь сечения, м²

G – масса, кг; массовый расход, кг/с

g – ускорение свободного падения, м/с²

H,h – высота, м; высота столба жидкости в дифманометре, мм

I – сила тока, А

К – коэффициент пропорциональности; коэффициент теплопередачи, Вт/(м²К)

К_ор – коэффициент оребрения

l – высота, м; длина, м

m – темп охлаждения, 1/с

n – число ребер

Р – давление, Па

Q – тепловой поток, Вт

q – плотность теплового потока, Вт/м²

R – термическое сопротивление, (м²К)/Вт, радиус, м

r – скрытая теплота парообразования, Дж/кг

S – шаг труб в пучке, м

T, t – температура, ^оС; К

U – напряжение, В; периметр поперечного сечения ребра, м

V – объем, м³

W – скорость потока, м/с

х – текущая координата, м

z – число рядов

 – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К)

_t – коэффициент термического расширения, 1/градус

 – разность величин;  - толщина, м; разность величин

 - степень черноты, поправочный коэффициент;

 - избыточная температура, градусы

 - коэффициент теплопроводности, Вт/(мградус)

 - коэффициент динамической вязкости, Пас

 - коэффициент кинематической вязкости, м²/с

 - плотность, кг/м³

 - время, с;  - живое сечение, м²

Критерии подобия

- критерий Био;

- критерий Эйлера

- критерий Грасгофа;

- критерий Нуссельта;

- критерий Рейнольдса

- критерий Прандтля

- модифицированный критерий Нуссельта при кипении

- модифицированный критерий Рейнольдса при кипении; - определяющий размер при кипении

Индексы:

ал- алюминий; в- вода; вн- внутренний; вх- вход; д- динамический; ж- жидкость; зач- зачерненный; ид- идеальный; иссл- исследуемый; кр- критический; лит- литературный; луч- лучистый; м- микроманометрический; н- насыщение, неоребренная поверхность; нар- наружный; о- оребрение; о.с.- окружающая среда; пл- пленки; пр- приведенный, приборный; порт- портативный; р- ребро, ребристый; расч- расчетный; р.с.- ребристая стенка; с- стенка, слой; ср- средний; сж- сжатый; сум- суммарный; теор- теоретический; терм- термопара; т.о.- теплообменник; х.с.- холодный спай; ш- шайба; экв- эквивалентный; эксп- экспериментальный; эфф- эффективный; l- определяющий размер- высота; i – текущее значение; s- относящийся к шагу; х- определяющий размер-координата х; _о – определяющая величина; ` - жидкая фаза, вход; `` - паровая фаза, выход;  - определяющий размер – толщина.

УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ,

СОСТАВЛЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

на кафедре ТМО

1.Лабораторные занятия по тому или иному курсу проводится в соответствии с графиком занятий и расписанием

2.Студенты обязаны:

а)аккуратно посещать лабораторные и практические занятия;

б)выполнять все указания преподавателей;

в)тщательно и добросовестно готовиться к лабораторным занятиям в соответствии с темой, указанной в графике, изучить разделы конспекта и рекомендованной литературы по теме занятия;

г)на всех занятиях иметь микрокалькулятор;

д)перед приходом на лабораторное занятие студент должен изучить соответствующие разделы конспекта и рекомендованной литературы, описание лабораторной работы и ответить на контрольные вопросы, приведенные в конце каждого описания, а также подготовить протокол лабораторной работы. Студент может приступить к работе только после окончания опроса по теории и сущности данной лабораторной работы, давшего положительный результат.

е)отчет по лабораторной работе представляется каждым студентом к защите в виде оформленного протокола. Протокол выполняется на специальном бланке и должен содержать:

1.краткое описание работы;

2.принципиальную схему установки;

3.таблицу результатов наблюдений;

4.расчетные формулы, все вычисления и их результаты;

5.снабженные наименованием графики, на осях которых должны быть указаны исследованные величины и единицы измерения, а также масштабы. Масштаб каждой оси должен выбираться с учетом диапазона изменения соответствующей величины. На графике должны быть нанесены все экспериментальные точки и пояснены обозначения как точек, так и всех кривых. Графики должны быть вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге или бумаги в клетку форматом 150х200 мм, не менее;

ж)перед лабораторным занятием в специально установленный день отчитаться по предыдущему лабораторному занятию, т.е. представить полностью, грамотно и аккуратно оформленный протокол предыдущей лабораторной работы и ответить на вопросы преподавателя по выполненной работе.

3.В случае невыполнения пунктов в), г), д), е), ж) параграфа 2 настоящих правил студент к занятиям не допускается, но остается в аудитории и под наблюдением преподавателя готовиться по теме занятия.

4.В случае двукратного в течение семестра невыполнения пунктов в), г), д), е), ж) параграфа 2, а также в случае пропуска в течении семестра 2-х занятий без уважительных причин (уважительной причиной считается болезнь при наличии у студента справки от врача или из деканата) студент к дальнейшим занятиям на кафедре не допускается и вопрос о дальнейшем обучении такого студента ставиться перед деканатом.

5.Отработки лабораторных занятий проводятся в строгом соответствии с графиком.

ВЫПИСКА

из правил по технике безопасности при работе в учебных лабораториях кафедры тепломассообмена