Методы теплотехнических исследований. Лабораторный практикум

–построить ранжированный цветовой градационный ряд значений температуры, присвоив каждому значению температуры определенный цвет (используется естественная шкала цветности – от холодного фиолетового до горячего красного);

–заполнить таблицу градаций.

7)«раскрасить» электронную таблицу, используя построенный цветовой ряд;

8)построить график, отображающий «температурную маску» исследуемой поверхности.

4.3.2. Построение «цветовой тепловой маски»

Для построения «цветовой тепловой маски» используется предыдущая электронная таблица «цветовой температурной маски». Её следует строить по результатам косвенного измерения теплового потока в следующем порядке:

1)составить схему экспериментальной установки, написать методику измерений, выбрать и подготовить средства измерений;

2)перед началом эксперимента подготовить необходимые электронные таблицы и графики отображения;

3)рассчитать поле коэффициентов теплоотдачи по соотношению

αij = 7 + 0,05 tij, Вт/(м2 К), для каждой ячейки электронной таблицы;

4)рассчитать поле тепловых потоков по выражению Qij = αij (Tij –

–T0), Вт/м2, заполнить электронную таблицу;

5)выбрать количество градаций теплового потока m (m > 7) и дис-

кретность градаций dQ = (Qmax – Qmin)/m;

6)построить ранжированный ряд для тепловых потоков;

7)присвоить каждому значению ряда тепловых потоков определенный цвет;

8)построить шкалу тепловой цветности;

9)присвоить в соответствии со значением теплового потока каждому элементу значение цветности и раскрасить его соответственно;

10)построить отображения теплового потока в виде 3-мерной столбчатой диаграммы и секторной диаграммы;

11)сравнить «цветовые маски» температурного и теплового состояния, сделать вывод об их идентичности.

Примечание. Расчетные формулы для конвекции и радиационного теплообмена можно определить по табл. 4 и табл. 9 из учебника: Теория, конструкции и расчеты металлургических печей / Под ред. В.А. Кривандина: В 2 т. Т. 2. Мастрюков Б.С. Расчеты металлургических печей. М.: Металлургия, 1986.

41

4.4.Контрольные вопросы

1.Что называют «цветовой маской» температурного и теплового состояния теплотехнического объекта?

2.В чем отличие температурной и тепловой «цветовых масок»?

3.Могут ли «цветовые маски» температурного и теплового состояния быть не идентичны?

4.Зачем требуется устанавливать реальную степень черноты при локальных измерениях температуры бесконтактными средствами пирометрии?

5.Почему тепловизоры имеют ограниченное применение при оценке температурного и теплового состояния поверхности печи?

6.Как можно установить возможность применения тепловизора для правильной оценки температурного и теплового состояния поверхности печи?

7.Зачем проводится уточнение справочных данных значений степени черноты поверхностей по показаниям контактных средств измерения?

8.В чем недостатки и преимущества контактных средств измерения значений поверхностных температур?

9.В чем недостатки и преимущества бесконтактных средств измерения значений поверхностных температур?

10.В чем недостатки и преимущества тепловизорных средств измерения значений поверхностных температур?

11.Какие дополнительные погрешности возникают при косвенном определении значений поверхностных температур теплотехнических объектов?

12.Как оценить вклад статистической и методической составляющих в погрешность измерения температуры поверхности?

13.Следует ли при выполнении расчетных схем вводить электронные таблицы и их графические отображения до начала экспериментального исследования?

14.Какие виды расчетов при проведении исследования температурного и теплового состояния поверхностей следует автоматизировать?

42

Библиографический список

Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. СПб.: BHV–Санкт-Петербург, 1997.

Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988.

Певчев Ю.Ф., Финогенов К.Г. Автоматизация физического эксперимента: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоиздат, 1986.

Теория, конструкции и расчеты металлургических печей / Под ред. В.А. Кривандина: В 2 т. Т. 2. Мастрюков Б.С. Расчеты металлургических печей. М.: Металлургия, 1986.

Теплотехнические расчеты при автоматизированном проектировании нагревательных и термических печей: Справ. изд. Науч. тр. ОАО «Институт Стальпроект» / Под ред. А.Б. Усачева. М.: Черметинформация, 1999.

Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986.

ГОСТ 12.1.005–88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М.: Изд-во стандартов, 2002.

СанПиН 2.2.4.548–96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. М.: Госсанэпиднадзор России, 1997.

СНиП 41-03–2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. М.: Госстрой России, 2004.

ГОСТ Р 12.4.011–89. ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. 2006. М.: Изд-во стандартов, 2006.

ГОСТ 12.0.003–74. ССБТ. Классификация опасных и вредных производственных факторов. – М.: Изд-во стандартов, 2002.

ГОСТ Р50571.2.–94. Электроустановки зданий. Ч. 3. Основные характеристики. М.: Изд-во стандартов, 1995.

ГОСТ 12.1.009–76. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 2002.

ГОСТ 12.1.030–81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление. М.: Изд-во стандартов, 1981.

ГОСТ 12.1.045–84. ССБТ. Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля. М.: Изд-во стандартов, 2001.

Правила устройства электроустановок: Сб. нормативных документов. 7-е изд. М.: Энас, 2006.

43

СаНПиН 2.2.4.1191–03. Электромагнитные поля в производственных условиях. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003.

СНиП 23-05–95. Естественное и искусственное освещение. М.: Стройиздат, 1995.

ГОСТ 12.1.012–90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 2001.

СН 2.2.4/2.1.8.566–96. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1996.

СН 2.2.4/2.1.8.562–96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 1996.

44

Учебное издание

Бердышев Валерий Фёдорович Шатохин Константин Станиславович

МЕТОДЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Лабораторный практикум

Редактор Т.А. Кравченко

Компьютерная верстка А.А. Беловой

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4

Издательский Дом МИСиС, 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4 Тел.: (495) 638-45-22

Отпечатано в типографии Издательского Дома МИСиС, 119049, Москва, Ленинский пр-т, 4 Тел.: (495) 236-76-17, 236-76-35

45