11.2. Хід роботи

1. Ознайомитися з будовою лабораторної установки

Мал. 2.1 Схема лабораторної установки :

1 – нагрівальний елемент; 2 – термопари; 3 – потенціометр; 4 – перемикач; 5 – автотрансформатор; 6 – лічильник електроенергії; 7 – термометр

2. Провести виміри.

Ввімкнути установку, вивести її на стаціонарний режим, для цього встановити задану напругу за допомогою автотрансформатора і дати прогрітися електронагрівачу (10...15 хвилин). Після цього провести виміри температури і показів лічильника (з точністю до 0,01 кВт∙год). Виміри повторювати через 5...10 хвилин до збільшення показів лічильника, не менш як на 0,1 кВт∙год.

Журнал спостережень

Таблиця 2.1

№ п/п	Час виміру	Термо ЕРС, mV					Покази електролічильника	Температура повітря tf , 0C
		1	2	3	4

3. Обробка результатів вимірів

а) визначення теплового потоку

, Вт/м² (2.12)

де ∆N – різниця показів лічильника на початку і в кінці досліду, кВт∙год

∆τ – тривалість досліду, хв

F – поверхня теплообміну нагрівального елементу, , м² (d=13,5 мм, =0,62м)

б) визначення загального коефіцієнта тепловіддачі

Вт/м² К (2.13)

де t_s,ср – середня температура поверхні електронагрівача, ⁰С

t_f– температура повітря (вимірюється за допомогою термометру), ⁰С

Температура поверхні трубки визначається за даними вимірів

t_s,cp=(t₁₊t₂₊t₃+t₄)/4 (2.14)

де, t₁,t₂,t₃,t₄– температури в певних точках вимірів, які визначаються за градуювальною таблицею (графіком) для термопар, ⁰С;

t=t(E)+t_f, (2.15)

де t(E) – температура, визначена по градуюровці термопари, ⁰С;

t_f – температура холодних спаїв термопар, яка приймається рівною температурі повітря, ⁰С.

в) Оскільки тепловіддача від трубки електронагрівача здійснюється не тільки за допомогою конвенції, а також випромінюванням, слід із загального коефіцієнта вилучити коефіцієнт теплообміну випромінюванням:

, Вт/м²· К , (2.16)

де σ₀ – коефіцієнт випромінювання абсолютного чорного тіла(σ₀=5,67Вт/м²К⁴);

ε – степінь чорноти поверхні трубки, ε=0,7;

T_s,ср,T_f - температури поверхні трубки та навколишнього середовища (повітря), К.

3. Визначення коефіцієнта конвекційної тепловіддачі

, Вт/м²· К . (2.17)

4. Для перевірки отриманого результату розраховується коефіцієнт тепловіддачі за емпіричними залежностями (12.10).

5. У висновках описуються умови проведення досліду: від теплообміну, діаметр трубки та її розташування, діапазон температур, перепад температур, результати обробки досліду( ) та дається порівняння з розрахунковим значенням коефіцієнта тепловіддачі .