4. Описание установки
Опытный участок представляет тонкостенную трубу (1) из нержавеющей стали с прикрепленными к ней с двух концов цилиндрическими камерами (2) и (3) из органическрго стекла. Движение воздуха по трубке осуществляется газодувкой центробежного типа (5), приводимой в движение электродвигателем (6) постоянного тока. Электродвигатель через выпрямитель (7) и регулятор напряжения (8) подключен к сети переменного тока. С помощью регулятора напряжения можно изменять чистоту вращения ротора электродвигателя, соответственно расход воздуха.
Опытная трубка при помощи токоведущих проводов подключена к пониженному низковольтному трансформатору (10), первичная обмотка которого через регулятор напряжения (11) соединена с сетью переменного тока (220 В). Во время проведения опыта по стенке трубки протекает электрический ток, сила которого может изменяться регулятором напряжения. Напряжение на опытной трубке измеряется цифровым вольтметром (4).
В торцевых поверхностях входной и выходной камер опытного участка имеются отверстия, в которых вставлены тонкие трубки с помещенными в них термопарами (12). Подогрев воздуха в опытном участке измеряется дифференциальной термопарой, горячий и холодный спаи которой расположены соответственно в выходной и входной камерах.
Для измерения температуры стенки опытной трубки в пяти точках ее боковой поверхности приварены горячие спаи (14) (корольки) хромель-копелевых термопар. Эти термопары имеют общий холодный спай, помещенный во входную камеру. Таким образом, измерение температуры стенки трубки и температуры воздуха на входе из опытного участка в данной работе проводится относительно температуры воздуха на входе, т.е. относительно комнатной температуры tK, измеряемой ртутным термометром.
Е2 – 1 — термоЭДС термопары «выход - вход» воздуха.
Eсх — термоЭДС термопар на стенке трубки. Измеряется цифровым вольтметром.
4.1 Координаты горячих спаев термопар на стенке трубы.
Таблица 4.1
№ термопары |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Координата х, мм |
0 |
75 |
150 |
225 |
300 |
375 |
5. Данные установки
Потребляемая мощность 81 Вт;
dВ = 7,4 мм — внутренний диаметр трубы;
dH = 8,0 мм - наружный диаметр трубы;
l = 450 мм — длина рабочего участка;
R = 0,0470 Ом — электрическое сопротивление трубки;
А = 0,08 Вт/К — коэффициент тепловых потерь;
К = 13,52 К/мВ — коэффициент перевода;
а = 75 мм — расстояние между термопарами;
U = 0,7 В — напряжение, подаваемое на трубку.
6. Протокол измерений
№ опыта |
|
|
|
|
|
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
||||
1. 2. 3. 4. |
|
0,7 0,7 0,7 0,7 |
0,41 0,41 0,41 0,41 |
|
|
|
|
0,91 0,85 0,79 0,73 |
21 21 21 21 |
