Установка:

Рабочий элемент установки – теплообменный аппарат (ТА) – состоит из внутренней трубы (5), по которой движется греющий теплоноситель (вода) и концентрично расположенной с ней наружной трубы (10), по которой движется обогреваемый теплоноситель (воздух). Внутренняя труба имеет внутренний диаметр – 16мм и толщину стенки 1мм, внутренний диаметр наружной трубы – 30мм. Длинна внутренней трубы- 990мм.

Горячая вода, подаваемая насосом термостата (1), пройдя вентиль (2) служащий для регулирования расхода и диафрагму (3). Предназначенную для измерения расхода воды, поступает к четырехходовому крану – распределителю (4). Отсюда поток воды может быть направлен по внутренней трубе (5) по схеме прямотока или противотока

Пройдя ТА, охладившаяся вода направляется в термостат, где вновь подогревается до установленной температуры, чем обеспечивается неизменность теплового режима ТА.

Воздух поступает в пространство между внутренней и наружной трубами ТА где воспринимает от воды тепло передаваемое через стенку внутренней трубы. Расход воздуха регулируют ЛАТРом, изменяя частоту вращения вентилятора.

Для изменения расходов воды и воздуха установлены диафрагмы (3) и (9), перепад давления в которых, регистрируется для воды пьезометрическими трубками (6), а для воздуха – микроманометром (13)

Температура воды и воздуха на входе и выходе ТА измеряется хромель-копелевыми термопарами (T₁) (T₂) (T₃) (T₄). Термопары поочередно подключаются переключателем (12) к вольтметру В7-21 (11).

Таблица результатов

Режим течения	∆Рвод	∆Рвозд	Е1	Е2	Е3	Е4
Прямоток	30 30	50 50	0.573 0.617	1.203 1.217	3.097 2.983	2.830 2.700
Прямоток	30 30	100 100	0,940 0.980	1.612 1.661	3.883 3.847	3.530 3.530

Противоток	30 30	50 50	0.950 0.920	1.630 1.640	3.423 3.437	3.643 3.667
Противоток	30 30	100 100	0,890 1.000	1.780 1.820	3.963 4.007	4.246 4.284

Погрешности измерений

Найдем среднюю ЭДС прямотока при ∆Р_вод=30мм.вод. стл ∆Р_возд=50 мм.вод.стл

< E > =

< Е₁ > = = 0.595 (В)

Рассчитаем погрешность непосредственного измерения ЭДС. Определим среднеквадратичную погрешность среднего арифметического:

S= = = 0.022

Зададим доверительную вероятность α=0.80 и определим коэффициент Стьюдента для заданного числа α и числа произведенных измерений n: t_α,n=3.1

Найдем полуширину доверительного интервала:

∆Е=

где ∆Е_сл= t_α,n ⸱S = 3.1⸱0.022=0.00682

Систематическую погрешность установим по паспорту мультиметра В7-80 : 0.05% от измерительного напряжения

∆Е_сист=0.05⸱0.595=0.02975

тогда: ∆Е= = = 0.03

среднюю ЭДС прямотока при ∆Р_вод = 30 мм.вод.ст ∆Р_возд= 50 мм.вод.ст Е₁=0,595±0.03

Таким образом найдем средние ЭДС оставшихся термопар. Полученные результаты занесем в таблицу:

Режим течения	∆Рвод	∆Рвозд	Е1	Е2	Е3	Е4
Прямоток	30	50	0,595±0.03	1.210±0.12	3.040±0.08	2.765±0.21
Прямоток	30	100	0.980±0.03	1.637±0.05	3.865±0.16	3.530±0.01
Противоток	30	50	0.935±0.23	1.635±0.13	3.430±0.01	3.655±0.04
Противоток	30	100	0.945±0.11	1.800±0.02	3.985±0.09	4.265±0.05

Температуру каждой термопары рассчитаем по формуле T_i=14,5E_i+1,071+T_вз

Найдем температуру первой термопары: T₁=14,5*0.595+1,071+19=28.69 ℃

Найдем погрешность косвенного измерения температуры первой термопары:

∆Т₁ = = = 0.41 ℃

Температура первой термопары: T₁=28.69±0.41 ℃

Режим течения	∆Рвод	∆Рвозд	Т/1	Т//2	Т//3	Т/4
Прямоток	30	50	28.69±0.41	37.62±0.30	64.15±0.28	60.16±0.39
Прямоток	30	100	34.28±0.25	43.81±0.26	76.11±0.34	71.26±0.25
Противоток	30	50	33.63±0.42	43.78±0.31	69.81±0.25	73.07±0.26
Противоток	30	100	33.77±0.30	46.17±0.25	77.85±0.28	81.91±0.26