
- •Теплотехника Лабораторный практикум
- •Орел 2012
- •Основы теплометрии и тарировка датчиков температуры
- •Исследование политропного процесса сжатия воздуха
- •Описание лабораторной установки
- •Обработка полученных результатов
- •3. Изменение температуры в процессе
- •Изменение энтальпии воздуха в процессе, кДж
- •Результаты измерений и вычислений
- •Контрольные вопросы:
- •Построение цикла холодильной машины.
- •Общие сведения. Принцип действия холодильной машины.
- •Описание лабораторного стенда
- •Последовательность проведения работы.
- •Обработка результатов
- •Форма отчетности
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 исследование комбинированного теплообмена с определением коэффициента теплопроводности, коэффициента теплоотдачи и степени черноты излучающей поверхности
- •Описание экспериментальной установки
- •Численное и экспериментальное исследование нестационарной теплопроводности
- •Методика проведения работы с помощью математической модели нестационарной теплопроводности при нагреве различных материалов
- •Лабораторная работа 6 выбор топлив и теплогенерирующего оборудования
- •Выбора топлива и оборудования системы теплоснабжения на примере терминала «Троебортное»
- •Расчет и испытание теплообменного аппарата (воздушного конденсатора).
- •«Исследование лучистого теплообмена»
- •Теоретическая часть
- •Описание опытной установки и методика проведения эксперимента
- •Пример выполнения лабораторной работы и обработка результатов экспериментального исследования
- •Контрольные вопросы
- •Определение коэфицента теплопроводности изоляционных материалов методом цилиндрического слоя.
- •4.Схема и описание опытной установки.
- •5. Порядок проведения опытов.
- •Расчет и испытание теплообменного аппарата (типа «труба в трубе»).
- •Физические свойства воды на линии насыщения
4.Схема и описание опытной установки.
Общий вид установки для определения- коэффициента теплопроводности цилиндрического слоя материала представлен на рис. 1.
Установка состоит из металлической цилиндрической трубы 1; на наружной поверхности, которой помещается исследуемый слой изоляционного материала 2. Труба имеет длину = 1000 мм; цилиндрический слой исследуемого материала имеет внутренний диаметр dвн = 12,5 мм и наружный диаметр dн = 25,5 мм. Внутри трубы заложен электрический нагреватель 3, создающий равномерный обогрев. Сила тока регулируется лабораторным автотрансформатором 4 , а расходуемая мощность измеряется точным ваттметром 5.
Температуры исследуемого материала измеряются термопарами 6, выполненными из хромеля и алюмеля, горячие спаи которых заложены на внутренней ( t1, t3, t5 ) и на наружной поверхности изоляционного слоя ( t2, t4, t6 ) по три спая ( рис. 1 ).
Электродвижущая
сила термопар измеряется с помощью
потенциометра 7, проградуированного
в
, через переключатель 8.
Рис 9.l. Схема опытной установки.
1 - цилиндрическая труба , 2 - исследуемая изоляция, 3 - электрический нагреватель, 4 - автотрансформатор, 5 - ваттметр, 6 - термопары, 7 -потенциометр, 8 - переключатёль, 9 - тепловая защита торцов трубы .
Торцы цилиндрической трубы защищены тепловой изоляцией 9 для создания одномерного температурного поля.
5. Порядок проведения опытов.
l. С разрешения преподавателя включается лабораторный стенд.
2. По указанию преподавателя устанавливают с помощью авто - трансформатора определенный тепловой режим.
3. Через 15 минут после включения нагрева измеряются температуры цилиндрического слоя не менее 3-5 раз через каждые 5 минут. Замеры производятся до наступления стационарного теплового состояния системы, т.е. температура точек не изменяется во времени.
4. Следующий опыт проводится при другом температурном режиме:
для этого нужно изменить силу тока, питающего нагреватель / пункты 2 и 3 данного раздела/.
5. По окончании опытов выключить установку под наблюдением преподавателя.
6. Все замеры вносятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1.
Результаты измерений.
Мощность Нагревателя, Вт |
Температура изоляции, |
Температура окружающей среды, |
|||||
|
Внутренней поверхности |
Наружной поверхности |
|
||||
P
|
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
t6 |
t7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.
1. Определение средней температуры внутренней поверхности изоляции в :
=
2. Определение средней температуры наружной поверхности изоляции в :
=
3. Определение температурного напора в :
=
4. Определение средней температуры изоляции :
=
5. Количество тепла Вт определяется по мощности, потребляемой электрическим нагревателем
= P
, где
= 1 с.
6. Определение коэффициента теплопроводности изоляции Вт/(м град ) по формуле (2).
7. B
координатах
- t
строится
зависимость
= f
(
) по которой определяется
0
и по его значению определяется тип
исследуемого теплоизоляционного
материала.
Все расчеты сводятся в таблицу 9.2.
Таблица 9.2 .
Результаты вычислений.
|
|
Кол-во |
Коэффициент |
|||
Тепловой
|
Средние температуры изоляции
|
тепла Вт |
Теплопроводности Вт/( м град. ) |
|||
режим
|
|
|
|
|
P |
табл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Проверяется выполнение условий (4) и (5) и на основании этого делается вывод об эффективности действия изоляции.
(Коэффициент
теплоотдачи от поверхности изоляции к
окружающему воздуху принять
= 10 Вт/(
град
).
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. Физическая сущность процесса переноса теплоты теплопроводностью.
2. Определение потока тепла через цилиндрический слой.
3. Коэффициент теплопроводности и его физический смысл. Факторы влияющие на коэффициент теплопроводности.
4. Каков закон распределения температуры по толщине цилиндрического
слоя?
5.По какому закону выбирается изоляция трубы?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10.