6.2. Опис установки

Установка /рис. 6.1/ складається з циліндра 1 з електронагрівником 2 всередині і шістьома термопарами 6 на поверхні. Термопари розміщено рівномірно по довжині й периметру циліндра. Циліндр поміщено в корпус 3, до якого через колектор 5 підводять воду по трубах з регулюючими вентилями 4 і розміщеними під різними кутами до осі досліджуваного циліндра соплами.

Корпус має вікна з оргскла для візуального дослідження процесі. Потужність нагрівників регулюють ЛАТРом 12 і вимірюють ватметром 11. на вході в корпус і на виході з нього поміщено термометри 7 для вимірювання температури води. Для реєстрації температури циліндра призначено потенціометр 13. Температуру води в термостаті 8 регулюють контактним термометром, а витрати води вимірюють витратоміром 10.

Циркуляцію води в системі здійснює насос 9.

6.3. Порядок проведення дослідів

Перед проведенням дослідів за схемою перевірити гідравлічну, електричну й вимірювальну мережі. Увімкнути нагрівачі термостата й циліндра, встановивши температуру води й потужність нагрівника циліндра за вказівкою викладача. Добитися термостатування поверхні труби й води. Відкрити вентилі за колектором і перед ним і встановити витрату води. Зняти покази всіх термопар, термометрів на вході й виході з корпуса, ватметра, витратоміра і внести до табл. 6.1.

Досліди для встановленого кута атаки провести при трьох різних значеннях потужності теплового потоку нагрівника циліндра.

Таблиця 6.1

Но- мер дос- ліду		Q Вт	Но-мер ви-міру	Значення температур по периметру циліндра, 0С						V м3/с	, 0С	, 0С
				0	60	120	180	240	300
			1 2 3
			Сере- дній

6.4. Порядок обробки результатів дослідів

За трьома вимірами кожної величини обчислюють її середнє значення.

Для кожного значення встановленої потужності теплового потоку потрібно:

1/ побудувати графік розподілу температури циліндра по периметру;

2/ визначити середню температуру поверхні по довжині циліндра

, /6.2/

де – кількість точок вимірювання;

3/ визначити середню температуру потоку:

; /6.3/

4/ визначити локальні коефіцієнти тепловіддачі по периметру:

, /6.4/

де – тепловий потік, Вт; – площа поверхні циліндра, м²; ; – відповідно діаметр і довжина циліндра, = 0,06 м; = 0,22 м; –локальний перепад температур;

5/ побудувати графік розподілу інтенсивності тепловіддачі по периметру труби

, /6.5/

де – кут розміщення термопар на поверхні циліндра;

6/ визначити середній перепад температур між стінкою і рідиною

; /6.6/

7/ визначити середній коефіцієнт тепловіддачі

; /6.7/

8/ визначити критерій Нуссельта

, /6.8/

де ;

9/ визначити швидкість потоку у вузькому місці

, /6.9/

де – живий переріз у вузькому місці, м², ; - висота корпусу, = 0,15 м.

10/ визначити критерій Рейнольдса

, /6.10/

де значення .

За значеннями і вибрати значення і .

Дані розрахунків внести до табл. 6.2.

Таблиця 6.2

№ п/п

/

Дослідні точки нанести на графік у координатах

.

Через точки провести апроксимуючу криву.

За дослідною кривою встановити аналітичний вираз для функції

, /6.11/

де і – сталі, які визначають з графіка.