Дані градуювання вентилятора

Напруга на вентиляторі U, В	85	90	95	100	105	110	115	120
Швидкість повітря , м/с	0,8	1,1	1,5	2,0	2,4	2,9	3,5	4,5

Контрольні питання та завдання:

1. Що розуміють під конвективним теплообміном і як він здійснюється?

2. Назвіть основні фізичні параметри рідин і газів.

3. Сформулюйте закон Ньютона-Ріхмана для умов конвективного теплообміну.

4. Що таке коефіцієнт тепловіддачі? В чому його фізичний зміст? Які фактори впливають на нього?

5. Поясніть суть теорії подібності та її значення для розрахунку конвективного теплообміну.

6. Назвіть критерії подібності, розкрийте їхній зміст та область застосування.

7. Вкажіть способи і режими руху робочого тіла в процесі конвективного теплообміну.

8. В чому суть тепловіддачі при вільному русі теплоносія?

9. В чому суть тепловіддачі при вимушеному русі теплоносія?

10. Як здійснюється тепловіддача при русі рідин і газів в трубах?

11. У чому фізичний зміст процесу променистого теплообміну?

12. Назвіть основні закони променистого теплообміну.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Швець І.Т., Кіраковський М.Ф. Загальна теплотехніка та теплові двигуни. «Вища школа», 1977, С. 56-60.

2. Швець І.Т. . и др.. Теплотехніка. «Вища школа», 1976, С. 151 – 189.

ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБОТИ.

Вільний рух повітря.

1. Увімкнути ЛАТР в електричну мережу і, слідкуючи за показами вольтметра, встановити вказану викладачем напругу на нагрівачі.

2. Визначити тепловий режим труби. Для цього спочатку через 10 хв., а потім через кожні 5 хв. фіксувати покази термометрів. При усталеному тепловому режимі, що характеризується незмінністю показів термометрів з часом (незалежністю температур від часу), зробити не менше трьох вимірів температури поверхні труби t₁ і t₂ через кожні 5 хв. В цьому випадку кількість теплоти, яка виділяється в нагрівнику, буде відповідати загальному тепловому потоку, який проходить через поверхню труби.

Температуру поверхні труби вимірюють за допомогою термометрів 2 (див. рис. 5.1). Результати вимірювань занести до табл. 5.2.

3. Розрахувати кількість теплоти, яка виділяється нагрівачем за одиницю часу ( тепловий потік ). В даній роботі кількістю теплоти, яку віддає поверхня труби шляхом променевого теплообміну і в результаті втрат крізь торець труби, можна знехтувати. Таким чином, за повну кількість теплоти Q_n, яка виділяється поверхнею труби, приймають теплоту за рахунок конвективного теплообміну Q_к.

4. Визначити середню температуру стінки:

t_cт = (t₁ + t₂) / 2,

де t₁ і t₂ – покази термометрів, в ^оС;

5. Розрахувати коефіцієнт тепловіддачі горизонтальної труби при вільному русі повітря: = Q_к / S(t_ст – t_n), де S=πdl – площа поверхні тепловіддачі труби, м²; t_n температура повітря в приміщенні.

6. За формулами (3) і (4) розрахувати критерії Nu та Gr. Значення критерія Рr_n та кінематичної в’язкості повітря  взяти з таблиці 5.4 для умов, що відповідають температурі повітря у приміщенні лабораторії. Коефіцієнт β = 1 / (273 + t_ст).

7. Результати розрахунків занести до таблиці 5.2.

Вимушений рух повітря.

1. Не виключаючи електронагрівач увімкнути ЛАТР 1 живлення вентилятора і встановити, слідкуючи за вольтметром, вказану викладачем напругу.

2. Приблизно через 10 хв., коли відбудеться теплова стабілізація системи, тобто покази термометрів, які знаходяться на протилежних кінцях труби не перестануть змінюватись в часі, виміряти значення t₁ і t₂ та занести їх до таблиці 5.3.

3. З таблиці 5.1 (дані градуювання вентилятора) знайти швидкість повітряного потоку.

4. За допомогою аудиторного термометра виміряти температуру навколишнього середовища.

5. Виміри провести при трьох значеннях напруги на ЛАТРі (тобто при трьох значеннях швидкості повітряного потоку).

6. Результати вимірювань занести до таблицю 5.3.

7. За формулою (8) визначити критерій Re (значення  беруть з таблиці 5.4 для середньої температури повітря, яка знаходиться по формулі (11)).

8. Знайти з таблиці 5.4 критерій Рr.

9. Розрахувати критерій Nu за наближеною формулою (13).

10. Визначити коефіцієнт тепловіддачі  за формулою (10).

11. Результати розрахунків занести до таблиці 5.3.