4.4Обработка результатов.

1. Определяется тепловой поток Q по формуле:

,Вт (1)

где R_э = 0,0344 Ом – электрическое сопротивление рабочего участка;

U – измеренное напряжение.

2. Подсчитывается массовый расход воздухаG:

,кг/с (2)

где  –динамический напор, измеряемый трубкой Пито, Па;

– плотность воздуха на выходе;

В – барометрическое давление (1 мм рт.ст. =133 Па), Па;

 - измеренное падение давления на рабочем участке, Па;

R = 287 Дж/ (кг К) – газовая постоянная воздуха;

 = 0,63 – коэффициент, полученный тарировкой;

d = 8,5 10³ м - внутренний диаметр трубки.

3. Определяется средняя температура воздуха

(3)

4. Рассчитывается средняя плотность воздуха

(4)

5. Определяется числоРейнольдса и средняя скорость W на участке нагрева:

где _ - кинематическая вязкость при температуре t_

6. Вычисляются значения температурного напора t_і в сечениях трубки с координатами Х_і:

(5)

7. Определяютсялокальныезначениякоэффициентатеплоотдачи_і:

, Вт/(м²К) (6)

где Q_п – потери тепла с наружной поверхности трубки:

К = 0,18 – коэффициент, определенный опытным путем;

t_w – средняя температура стенки:

l = 0,72 м – длина обогреваемого участка трубы.

По полученным значениям _істроитсяграфик и определяетсякоэффициенттеплоотдачи_оси на основномучастке.

8. Определяетсясреднеезначение α и критерий Нуссельта по опытным данным Nu_:

(7)

Крайние значения ₁ и ₁₀ исключаются ввиду влияния утечек тепла с торцов рабочего участка.

(8)

9. Определяются расчетные значения Nu_ по критериальным зависимостям.

10. По данным опыта рассчитывается коэффициент гидравлического сопротивления:

(9)

где _тр – падение давления за счет трения.

, (10)

где _у – потеря давления на ускорение потока.

11. Полученное значение коэффициента гидравлического сопротивления сопоставляется с расчетным по формуле Блазиуса:

(11)

12. Рассчитывается критерий Нуссельта по формуле, полученной на основе гидродинамической теории теплообмена:

(12)

Рассчитанные величины Nu_расч и сопоставляются с полученным в эксперименте Nu_.

Результаты расчетов записываются в протокол (табл.4.2).

Таблица 4.2 – Результаты обработки опытных данных.

tw,◦C	,Вт∕(м2К)	Nuf	Nufрасч	ξ	ξрасч

Таблица 4.2 – Продолжение

№

Q, Вт

, кг/м3

G, кг/с

tf, 0C

ρf, кг/м3

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

t8

t9

t10

0C

1

2

3

Таблица 4.2 – Продолжение

№	a1	a2	a3	a4	a5	a6	a7	a8	a9	a10
	Вт/м2К
1
2
3