Обработка результатов исследований

1. Рассчитать тепловые потери помещения (вариант расчета задается преподавателем).

2. Рассчитать площадь теплоотдающей поверхности нагревательных приборов и определить количество секций для радиаторов отопления (вариант расчета задается преподавателем).

3. Результаты расчетов занести в таблицу 12.2.

Таблица 12.2 – Протокол результатов обработки измерений

Тип установленного нагревательного прибора	Коли-чество секций	Площадь поверхн. нагрева	Тип рассчитан. нагревательного прибора	Коли- чество секций	Поверхн. нагрева
	шт.	м2		шт.	м

Содержание отчета

1. Краткое описание работы.

2. Таблицы с результатами исследований и расчетов.

3. Развернутая запись расчета по одному из вариантов.

4. Нарисовать план помещения с расположением нагревательных приборов.

5. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.* Что называется нагревательным прибором?

2.* Что называется поверхностью нагрева?

3.* Типы нагревательных приборов.

4. Какие вы знаете системы отопления?

5. Что называется удельной тепловой характеристикой здания?

6. Что называется эквивалентным квадратным метром (экм) поверхности нагрева?

7. Запишите тепловой баланс для животноводческого помещения.

8. Запишите тепловой баланс для культивационного сооружения.

9. Какие существуют способы снижения теплопотерь зданий?

10. От каких параметров зависят потери теплоты с вентиляционным воздухом?

11. Какими способами можно интенсифицировать теплоотдачу системы отопления?

Литература

1. Драганов Б.Х. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. / Б.Х. Драганов и др. – М.: Агропромиздат, 1990.

2. Захаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве.- М.: Агропромиздат, 1985.

Лабораторная работа № 13

Определение эквивалентного коэффициента теплопроводности

при теплоотдаче в ограниченном пространстве

Цель работы: определение эквивалентного коэффициента теплопроводности, установление его зависимости от температурного напора и сравнение опытных данных с расчетными.

Задание для предварительной подготовки

1. Изучить настоящие методические указания и рекомендуемую литературу.

2. Подготовить ответы на контрольные вопросы 1...3.

3. Оформить заготовку письменного отчета по лабораторной работе.

Общие сведения

Теплообмен при естественной (свободной) конвекции во многом зависит от объема пространства, окружающего поверхность нагрева. В ограниченном пространстве он характеризуется взаимным влиянием нагрева и охлаждения жидкости (газа): взаимодействие восходящих и нисходящих потоков усложняет процесс теплообмена. В практических расчетах сложный процесс конвективного теплообмена принято рассматривать как элементарное явление теплопроводности. В этом случае вводят так называемый эквивалентный коэффициент теплопроводности λ_экв, учитывающий теплопроводность среды и перенос теплоты за счет конвекции, т.е. λ _экв = λ_cр + λ_конв.

Конвективный тепловой поток Ф_к в цилиндрическом зазоре, образованном двумя вертикальными трубами (труба в трубе), определяется по формуле:

_, (13.1)

где t_cl, t_c2 – температуры внешней поверхности внутренней трубы и внутренней поверхности наружной трубы, °С; d₁ – наружный диаметр внутренней трубы, мм; d₂ – внутренний диаметр наружной трубы, мм; l – длина трубы, м.

Эквивалентный коэффициент теплопроводности можно определить при помощи коэффициента конвекции ε_к:

λ_экв =ε_к λ_ж. (13.2)

Академиком М.А. Михеевым предложена зависимость для определения значения коэффициента конвекции при свободном движении в ограниченном объеме:

, (13.3)

где – число Грасгофа, учитывающее действие подъемных (архимедовых) сил;

– число Прандтля, характеризующее физические свойства среды;

β – коэффициент объемного расширения (для газов β=1/T_ж);

t_ж – температура газа,⁰C;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

– коэффициент температуропроводности, м²/с;

ν_ж – коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с;

λ_ж – коэффициент теплопроводности газа, Вт/м К;

δ – толщина цилиндрической воздушной прослойки, м.

Формула (13.3) справедлива при значениях (Gr·Pr)_δ,ж > 10³.

При вычислении чисел подобия за определяющий размер принимается толщина цилиндрической прослойки δ = 0,5(d₂ –d₁), а за определяющую температуру - средняя температура газа t_ж = 0,5(t_cl + t_c2). При (Gr·Pr)_δ,ж < 10³ ε_к =1.