Описание экспериментальной установки

Настоящая работа выполняется на лабораторном стенде рис. 3. Во внутренний контур подается разогретый воздух с конвектора 1 (с регулятором температуры и измерителем расхода), во внешний холодный воздух с конвектора 2 (расход постоянный – по паспорту, нагрева не производится).

Рисунок 3 – Фотография лабораторной установки

Описываемая установка, состоит:

Конвектора 1 с мощностью до 500 Вт с контролируемым по заданной температуре программным регулятором,
Конвектора 2 с постоянным расходом и отсутствием нагревателя.
горизонтальной трубы, с зачеканеными во внутренний и внешний контур трубы;
Ротаметра, установленного в корпусе конвектора 1
Измерителей температуры (12 шт.)

Для получения общей картины распределения температуры по всей длине трубы и сравнения средних и локальных значений коэффициентов теплопередачи, необходимые значения температур измеряются дополнительно зачеканеными термопарами.

Порядок выполнения работы

Изучить методические указания, заготовить форму отчета о проведенной работе, в которую внести название и цель работы, основные сведения об изучаемых процессах, схему экспериментальной установки, готовую таблицы 3, 4 и 5 для записи результатов измерений и вычислений.
Подготовить установку к испытаниям. Убедиться, что конвекторы установлены в каналы теплообмена.
Подключить стенд к сети 220 В.
Включить питание стенда кнопкой «Сеть».
Подключить измерительную систему к соответствующему разъему и запустить программу выполнения работы «Течение в трубах».
На лицевой панели внесите название сохраняемого файла и запустите программу кнопкой «Пуск» (рис. 4).
Насос конвектора 1 включается автоматически через ТРМ202.
Дождаться установления стационарного режима, поддерживаемого релейными регуляторами, встроенными в ТРМ202.
Снять показания термопар по холодному и горячему контуру и расхода ( ). Результаты измерений записать в табл. 3.
Обработать полученные результаты.

Рисунок 4 – Лицевая панель компьютерной системы измерения

Обработка результатов

Расход теплоносителя

;

где ₁ – плотность горячего теплоносителя, определяемая по справочным данным при средней температуре горячего теплоносителя, кг/м³;

– скорость горячего теплоносителя, определяемая при средней температуре холодного теплоносителя, кг/м³.

Рассчитать среднюю температуру воздуха

Коэффициент теплопроводности жидкости ( ) и коэффициент кинематической вязкости ( ) определяются по средней температуре.
Рассчитываем критерий Рейнольдса и коэффициент Прандтля по формулам (4 и 5).
Рассчитываем критерий Нуссельта в соответствии с режимом течения жидкости по формулам (1 и 2).
Из формулы (3) определяем расчетный коэффициент теплоотдачи ( ).
Определяем массовый расход