
- •1. Назначение работы.
- •2. Теоретические основы работы
- •3. Схема экспериментальной установки
- •4. Описание установки
- •4.1 Координаты горячих спаев термопар на стенке трубы.
- •5. Данные установки
- •6. Протокол измерений
- •7. Обработка результатов измерений
- •8. Расчёт.
- •9. Расчёт погрешности определения коэффициента теплоотдачи
- •7.1 Расчётные формулы.
- •8. Расчёт погрешности определения коэффициента теплоотдачи
7. Обработка результатов измерений
7.1. Зададимся расходом воздуха.
7.2. Определяем тепловой поток.
,
где U
– напряжение, подаваемое на трубку.
7.3. Местная плотность теплового потока.
7.4. Определим среднюю скорость воздуха
7.5. Определим число Рейнольдса.
7.6. Определим длину начального теплового участка.
=>
8. Расчёт.
8.1. Ввиду того, что известны термоЭДС на входе и выходе из трубки и термоЭДС в пятом сечении, расчёт ведём по формуле:
,
где
,
где
- термоЭДС входной и выходной камер.
- термоЭДС в 5-ой ступени данной установки.
8.2. Определим температуру в каждом сечении данной установки по координате.
8.3. Определим коэффициент теплоотдачи в каждом сечении.
,
- количество термопар.
8.4. График
зависимости
.
8.5. Определим скорость движения воздуха по расходу в каждом опыте.
,
- количество опытов
8.6. Определяем
число
для каждого опыта.
8.7. Имея значение термоЭДС в 5-м сечении для каждого из четырёх опытов
,
,
,
определить
8.8. Определим стабилизированную температуру в четырёх опытов.
8.9. Определим коэффициент теплоотдачи для каждого из четырёх опытов.
8.10. Определяем
для четырёх опытов.
8.11. Построить
график зависимости
8.12. Из формулы
найти С и n.
,
9. Расчёт погрешности определения коэффициента теплоотдачи
Абсолютная погрешность коэффициента теплоотдачи.
,
где
- температурный
напор;
- плотность
теплового потока.
;
.
;
;
;
;
;
;
.
Т.к.
,
а
,
то
;
.
Где
.
Определяем:
Обозначим
и
,
тогда
,
где
,
где
Определяем:
и
Определяем
Итак:
7.1 Расчётные формулы.
;
;
;
;
;
;
;
7.2 Для каждого опыта:
7.2.1 Вычислить
пять значений коэффициента теплоотдачи
(
).
7.2.2 Определить
среднюю скорость (
).
7.2.3 Построить
график зависимости
7.2.4
Из графика определить длину начального
термического участка (
).
7.2.5
Определить предельное значение
коэффициента теплоотдачи (
)
как среднее арифметическое на участке
стабилизированного теплообмена.
7.2.6
Построить график
для каждого значения
.
7.3 Найти зависимость:
,
где
;
;
.
7.4
Из формулы
найти значения
и
.
7.4.1
Показатель степени (
)
находится как тангенс угла наклона
прямой линии, усредняющий опытные точки,
нанесённые на график
.
7.4.2 Значение ( ) определяется по значениям и в какой-либо произвольной точке, принадлежащей прямой графика
Замечание:
при вычислении чисел подобия физические
свойства воздуха следует выбирать по
температуре:
.