4. Експериментальна установка
Експериментальна установка (рис. 8.3.) складається з досліджуємого зразка 1 розміром 170x220 мм товщиною δ = 21 мм. В тілі зразка розташовані чотири термодатчика 3, які разом з пристроєм 4 дозволяють вимірювати температуру на глибині 0, 7, 14 і 21 мм від поверхні що нагрівається. Напроти поверхні зразка розташований галогенний прожектор 2 - джерело опромінення. Датчик 5 разом з пристроєм 6 дозволяє вимірювати густину теплового потоку опромінення поверхні зразка.
Рисунок 8.3. Схема експериментальної установки: 1 - досліджуємий зразок 2 - джерело опромінення, 3 - термодатчики, 4 - пристрій для вимірювання температури, 5 - датчик теплового потоку, 6 - пристрій для вимірювання густини теплового потоку.
5. Порядок проведення експерименту Перед проведенням експерименту необхідно ознайомитися з лабораторним обладнанням, порядком проведення роботи, правилами техніки безпеки і доповісти викладачу про готовність до експерименту. Експеримент проводять в такій послідовності:
1. Вмикають тумблер «Живлення» лабораторної установки.
2. Вимірюють температури в точках на відстані 0, 7, 14 і 21 мм від поверхні зразка послідовним ввімкненням термодатчиків 1, 2, 3 і 4 відповідно.
3. Вмикають тумблер «Опромінення» лабораторної установки.
4. Вимірюють густину теплового потоку опромінювання.
5. Через кожну 1 хвилину протягом 10 хвилин досліджують
температурне поле в тілі згідно п.2.
6. Вимикають тумблер «Нагрівач» і «Опромінення» установки.
7. Результати вимірювань оформляють в таблицях 8.1. і 8.2.
Таблиця 8.1. Характеристики об'єкта досліджень.
Характеристика |
Значення |
Матеріал досліджуємого зразка |
Вапняк |
Товщина зразка, δ, м |
0.021 |
Щільність зразка, , кг/м3 |
1550 |
Теплопровідність зразка, λ, Вт/(м °С) |
0.86 |
Теплоємність зразка, С, Дж/(кг °С) |
930 |
Температуропровідність зразка, = λ/С , м2/с |
|
Густина теплового потоку опромінювання, q, Вт/м2 |
|
Таблиця 8.2. Результати експерименту.
№ |
Час нагрівання ,с |
Температура на відстані від поверхні 0, 7, 14, 21 мм |
Теоретична температура поверхні to,теор, °С |
|||
to,, °С |
t7,, °С |
t14,,°С |
t21,,°С |
|||
1. |
0 |
|
|
|
|
|
2. |
60 |
|
|
|
|
|
3. |
120 |
|
|
|
|
|
4. |
180 |
|
|
|
|
|
5. |
240 |
|
|
|
|
|
6. |
300 |
|
|
|
|
|
7. |
360 |
|
|
|
|
|
8. |
420 |
|
|
|
|
|
9. |
480 |
|
|
|
|
|
10. |
540 |
|
|
|
|
|
11. |
600 |
|
|
|
|
|