1.Цель работы:
1. Изучение процесса теплопередачи.
2. Усвоение методики экспериментального определения коэффициента теплопередачи.
3. Развитие навыков в проведении эксперимента.
2.Задание по лабораторной работе:
1. Определить опытным путем коэффициент теплопередачи k от кипящей воды к воздуху, протекающему внутри трубы.
2. По опытным данным установить зависимость коэффициента теплопередачи от скорости воздуха в трубе.
3. Сравнить полученные данные с теоретическим расчетом.
4. Составить отчет по работе.
3.Схема опытной установки:

Рис.1 Схема опытной установки
1 – горизонтальная стальная труба
2 – кожух
3 – электронагреватель
4 – вентилятор
5 – нормальная острая диафрагма
6 – дифференциальный манометр
7 – дроссельная заслонка
8 – ртутный термометр
9 – теплоизоляционная прокладка
4.Журнал наблюдений.
Результаты измерений занесем в таблицу:
|
№ опыта |
№ замера |
Температура
воздуха,
|
Температура
кипящей воды
|
Перепад
давлений по манометру
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
1 |
19 |
36 |
100 |
350 |
|
2 |
19 |
36 |
100 |
250 |
|
|
3 |
19 |
37 |
100 |
150 |
|
|
4 |
19 |
37,5 |
100 |
100 |
|
|
Среднее значение |
19 |
36,63 |
|
|
|
5.Обработка опытных данных:
Вычисления производятся по следующим формулам:
- тепловой поток,
передаваемый от кипящей воды к воздуху;
- объемный расход
воздуха, приведенный к нормальным
условиям;
- коэффициент теплопередачи
от воды к воздуху для тонкостенной
опытной трубы;
- средняя температура
потока воздуха в трубе;
- средняя скорость
потока воздуха в трубе;
- площадь сечения трубы.
Замер №1
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №2
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №3
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №4
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
6.Сравнение опытных данных с расчетными:
Для оценки эксперимента полученные в опытах коэффициенты теплопередачи следует сравнить с их значениями, определенными расчетом:

В нашем случае,
,
т.е. равен коэффициенту теплоотдачи от
стенки к воздуху.
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Физические свойства
воздуха
берём из таблицы по средней температуре
потока воздуха
.Коэффициент
берётся из таблицы в зависимости от
и
.
Замер №1
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №2
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №3
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Замер №4
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
7.График
зависимостей
по эксперименту и расчёту.
8.Выводы по работе.
В ходе работы мы изучили
процесс теплопередачи и усвоили методику
экспериментального определения
коэффициента теплопередачи. Из полученного
графика можно видеть, что коэффициент
теплопередачи возрастает с увеличением
скорости потока воздуха. Также видно,
что значения
,полученные
теоретически значительно больше
экспериментальных значений. Это
объясняется погрешностью измерений и
неточностью оборудования.
