
- •Сборник лабораторных работ
- •Оглавление
- •Определение массовой изобарной теплоемкости воздуха
- •Значения показателя адиабаты для идеальных газов
- •Цель работы
- •Методика выполнения работы
- •1. Описание лабораторной установки
- •2. Методика проведения эксперимента
- •3. Проведение эксперимента и обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Определение показателя адиабаты для воздуха
- •Методика выполнения работы
- •1. Описание лабораторной установки
- •Проведение эксперимента
- •3. Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Исследование процесса теплоотдачи от горизонтального цилиндра к воздуху в условиях свободной конвекции
- •Коэффициенты с и n
- •Цель работы
- •Методика выполнения работы
- •1. Схема лабораторной установки
- •2. Графическое обобщение экспериментальных данных
- •3. Проведение эксперимента
- •4. Расчеты коэффициентов теплоотдачи и чисел подобия при свободной конвекции
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4
- •Определение коэффициента
- •Теплопроводности
- •Методом цилиндрического слоя
- •Цель работы
- •Методика выполнения работы
- •1. Схема лабораторной установки
- •2. Проведение эксперимента и обработка результатов опыта
- •Контрольные вопросы
- •Определение степени черноты поверхности методом двух эталонов
- •Цель работы
- •Методика выполнения работы
- •1. Описание лабораторной установки
- •2. Методика определения степени черноты поверхности образца методом двух эталонов
- •3. Графический способ определения степени черноты
- •4. Проведение эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Исследование процесса теплоотдачи при вынужденной конвекции
- •Цель работы
- •Методика выполнения работы
- •1. Описание лабораторной установки
- •2. Методический подход
- •3. Проведение эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Техническая термодинамика и основы теплопередачи Сборник лабораторных работ
- •6 30092, Г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
3. Проведение эксперимента
Преподавателем задаются 2, 3 или 4 режима течения жидкости (воздуха). Для каждого режима определяются температуры воздуха на входе в трубу и выходе из нее, динамический напор в четырех равновеликих сечениях трубы, рис.3, статический напор в выходном сечении и барометрическое давление.
Все экспериментальные данные заносятся в таблицу измерений, табл.1.
На основании измерений выполняются расчеты необходимых величин. Результаты расчетов сводятся в таблицу расчетов, табл. 2.
Таблица 1
Таблица измерений
№ n/n |
Наименование величины |
Режимы |
|||
I |
II |
III |
IV |
||
1 |
Температура воздушного потока на входе tвх, C |
|
|
|
|
2 |
Температура воздуха на выходе (в четырех точках сечения ti, C) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
3 |
Динамический напор в выходном сечении hД, мм вод. ст. (в четырех точках сечения) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
4 |
Избыточное статическое давление в выходном сечении Pст, мм вод.ст. |
|
|
|
|
5 |
Барометрическое давление B, мм рт. ст. |
|
|
|
|
6 |
Температура стенки трубы tС, C |
99,5 |
|||
7 |
Внутренний диаметр трубы dвн, м |
0,022 |
|||
8 |
Длина трубы в зоне теплообмена , м |
1,505 |
Таблица 2
Таблица расчетов
№ n/n |
Наименование величин |
Формула |
Режимы |
|||
I |
II |
III |
IV |
|||
1 |
Динамический напор в выходном сечении РД, Н/м2 |
РД = 9,81hД |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
2 |
Средняя температура
потока на выходе
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 2
№ n/n |
Наименование величин |
Формула |
Режимы |
||||
I |
II |
III |
IV |
||||
3 |
Плотность воздуха в выходном сечении , кг/м3 |
где 0 = 1,293 кг/м3 – плотность воздуха при нормальных условиях |
|
|
|
|
|
4 |
Скорости потока в выходном сечении по точкам измерений i, м/с |
|
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
1) 2) 3) 4) |
|
5 |
Средняя скорость потока ср, м/с |
|
|
|
|
|
|
6 |
Объемный расход воздуха V, м3/с |
|
|
|
|
|
|
7 |
Массовый расход воздуха G, кг/с |
|
|
|
|
|
|
8 |
Средняя температура воздуха в трубе tСР, С |
tСР =0,5(tвх+ tвых) |
|
|
|
|
|
9 |
Средняя массовая изобарная теплоемкость воздуха ср, Дж/(кгК) |
|
|
|
|
|
|
10 |
Теплота, отданная стенкой трубы потоку воздуха Q, Вт |
|
|
|
|
|
|
11 |
Поверхность теплообмена F, м2 |
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 2
№ n/n |
Наименование величин |
Формула |
Режимы |
||||
I |
II |
III |
IV |
||||
12 |
Среднелогариф- мический темпе- ратурный напор
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Коэффициент тепло- отдачи (по формуле Ньютона) , Вт/м2К |
|
|
|
|
|
|
14 |
Коэффициент тепло- проводности воздуха , Вт/(мК) |
определяется по рис. 4. при tСР |
|
|
|
|
|
15 |
Критерий Нуссельта Nu |
|
|
|
|
|
|
16 |
Коэффициент кинематической вязкости , м2/с |
определяется по рис.4. при tСР |
|
|
|
|
|
17 |
Критерий Рейнольдса Re |
|
|
|
|
|
|
18 |
Логарифм критерия Нуссельта lg Nu |
lg Nu |
Строится график зависимости lgNu = f(lgRe) |
||||
19 |
Логарифм критерия Рейнольдса lg Re |
lg Re |
|||||
20 |
Логарифм постоянной C |
По графику |
|
|
|
|
|
21 |
Постоянная C |
С = 10lgC |
|
|
|
|
|
22 |
Угол наклона , |
По графику |
|
|
|
|
|
23 |
Постоянная m |
m = tg |
|
|
|
|
|
24 |
Критериальная формула теплоотдачи NuР |
|
|
|
|
|
Окончание табл. 2
№ n/n |
Наименование величин |
Формула |
Режимы |
||||
I |
II |
III |
IV |
||||
25 |
Коэффициент теплоотдачи (критериальный) Р, Вт/(м2К) |
|
|
|
|
|
|
26 |
Относительная погрешность определения коэффициента теплоотдачи разными методами |
|
|
|
|
|