3. Программа работы и порядок выполнения

1. Изучить принцип действия установки.

2. Снять основные характеристики цепи.

3. Определить основные энергетические показатели.

Работа выполняется в следующем порядке:

1. Собрать цепь и установку для нагрева цилиндра.

2. С разрешения преподавателя или лаборанта произвести нагрев детали до 70- 75°С при поочередном включении: 1-400, 2-530, 3 -600, 4 -660, 5 -750 витков первичной цепи.

3. С момента включения установки записывать показания приборов в таблицу 1 через каждые 15 сек.

4. При переключении витков деталь охлаждать.

5. Собрать установку для нагрева венца.

6. Выполнить операции, описанные в п.п. 2 и 3.

Результаты исследований занести в таблицу 1

Таблица 1

Цилиндр

Венец

τ, с

t, °С

I, А

U, В

n, вит

P, Вт

V, град/с

τ, с

t, °С

I, А

U, В

n, вит

P, Вт

V, град/с

15

15

30

30

т.д.

т.д.

7. По полученным данным построить графические зависимости для двух деталей: температуры деталей от времени нагрева и количества витков первичной обмотки

8. Определить скорости нагрева деталей по формуле:

(4)

где ∆t – приращение температуры детали за время ∆τ, °С;

∆τ – время нагрева детали между двумя отсчётами, с.

9. По данным, полученным в пункте 8, построить графические зависимости скоростей нагрева деталей в зависимости от их конструктивных особенностей, количества витков первичной обмотки и , а также времени нагрева и .

10. Определить расход электроэнергии на нагрев деталей:

, кДж (5)

где G₁ – масса цилиндра = 1000 г; G₂ – масса венца = 850 г.

С – удельная теплоёмкость стали детали = 0,55

11. Определить электроэнергию, потребляемую установкой за весь период нагрева деталей:

кВт×с (6)

где Р – мощность установки, кВт.

τ – время нагрева детали, сек.

12. Определить КПД установки:

(7)

13. Найти удельную полезную мощность нагрева деталей:

(8)

где V₁ – объем венца, см³.

V₂ – объем цилиндра, см³.

14. Определить с помощью клещей Ц 90 величину тока I₂, наводимого в венце, в зависимости от числа витков первичной обмотки 1. Построить графическую зависи­мость I₂= f (n).

3. Содержание отчета

1. Электрическая схема установки.

2. Таблица экспериментальных результатов.

3. Графики зависимостей, указанных в пп.7,9,14.

4. Выводы

4. Контрольные вопросы

1. В чем сущность явлений электромагнитной индукции, поверхностного эффекта, эффекта близости?

2. Каков принцип действия установки?

3. Чем объясняется характер полученных экспериментальных зависимостей?

4. Какие факторы влияют на скорость нагрева деталей?

5. Какова область применения установок в сельском хозяйстве?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ХОЛОДИЛЬНОГО АГРЕГАТА

Цель работы: Изучить принцип действия, устройство и назначение холодильного агрегата и исследовать его основные энер­гетические параметры.

1. Общие сведения

Охлаждение является одним из основных способов сохранения и консер­вации сельскохозяйственных продуктов.

Для получения искусственного холода в технике используется свойство жидкости изменять свою температуру кипения в зависимости от давления.

Превращение пара в жидкость (процесс конденсации) совершается при отводе тепла от пара. Такие холодильные установки называются компрессионными и включают в себя следующие основные элементы: компрессор, конденсатор, регулирующий вентиль и испаритель, соединенные последовательно между собой трубопроводами. В этой системе по замкнутому контуру циркулирует холодильный агрегат-жидкость, имеющая низкую температуру кипения. Чаще других используется аммиак и фреон Ф-12 (дифтордихлорметан).

Обычно такие установки громоздки и обладают относительно низким К.П.Д.

В настоящее время все возрастающее применение для изучения "холода" находят полупроводники. Принцип получения "тепла" и "холода" с использованием полупроводников основан на явлении, открытом Пельтье и объясненном Ленцем. Эффект Пельтье заключается в том, что если через разнородные, соединенные друг с другом материалы, (особенно полупроводники, у которых этот эффект ярко выражен) пропустить постоянный электрический ток, то в месте контакта положительного (дырочного, Р-тип) полупроводника с отрицательным (электронным, n-тип), при направлении тока от положительного к отрицательному происходит выделение тепла, а при направлении тока от отрицательного проводника к положительному, происходит поглощение тепла в месте контакта (в спае).

Полупроводниковый холодильник ХАТЭ-12У4 состоит из корпуса 1, крышки 2, в которой вмонтированы вентиляционный 4 и термоохлаждающий 5 агрегаты. Вентиляционный агрегат состоит из электродвигателя 8, на концах вала которого закреплены крыльчатки 6 и 7. Термоохлаждающий агрегат состоит из полупроводниковой термоэлектрической батареи 9, радиаторов тепла 10 и холода 11.

Термоэлектрическая батарея, включенная в сеть постоянного тока, созда­ет перепад температур между рабочими поверхностями. Крыльчатка 6 при включении электродвигателя охлаждает радиатор тепла 10, а крыльчатка 7 перемешивает воздух в холодильной камере.

Перед запуском холодильника корпус покрывается крышкой, скрепляющейся двумя замками - защелками.

Основные технические данные холодильника приведены в таблице 1:

Таблица 1

Объем холодильной камеры	12 л
Напряжение постоянного тока	12 В
Ток	3,5…4.1 А
Потребляемая мощность	Не более 50 Вт