49

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северо-Квказский государственный технический университет»

Методические указания к выполнению лабораторных работ

по дисциплине «Теплотехника» для студентов специальностей

190601 (150200) Автомобили и автомобильное хозяйство

130503 (090600) Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин

130501 (090700) Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

130504 (090800) Бурение нефтяных и газовых скважин

260202 (270300) Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий

260504 (270800) Технология консервов и пищеконцентратов

260301 (270900) Технология мяса и мясных продуктов

260303 (271100) Технология молока и молочных продуктов

260501 (271200) Технология продуктов общественного питания

Ставрополь

2007

Методические указания к выполнению лабораторных работ составлены в соответствии с программой по дисциплине «Теплотехника» для студентов специальностей 190601 (150200) Автомобили и автомобильное хозяйство, 130503 (090600) Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых скважин, 130501 (090700) Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ, 130504 (090800) Бурение нефтяных и газовых скважин, 260202 (270300) Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий, 260504 (270800) Технология консервов и пищеконцентратов, 260301 (270900) Технология мяса и мясных продуктов, 260303 (271100) Технология молока и молочных продуктов, 260501 (271200) Технология продуктов общественного питания. В них приведены исходные рекомендации к выполнению лабораторных работ.

Составители: Аборнев Д. В., Воронин А. И., Стоянов Н. И.

Рецензент: Гейвандов И. А.

Лабораторная работа №1

Определение коэффициента теплопроводности сыпучих материалов методом трубы

1.1. Цель и содержание

Опытное определение коэффициента теплопроводности исследуемого материала методом трубы и установление зависимости величины коэффициента теплопроводности от температуры, а также физической сущности процесса.

1.2. Теоретическое обоснование

Интенсивность передачи тепла в твердых телах, в соответствии с законом Фурье, обуславливается температурным градиентом и величиной коэффициента теплопроводности, который характеризует собой способность материалов проводить тепло.

(1.1)

В общем случае коэффициент теплопроводности зависит как от химической природы тела, обуславливающей все его свойства, так и от параметров его состояния (температура, давление и т.д.). Значения коэффициента теплопроводности отдельных материалов определяются опытным путем.

Для испытания теплопроводности сыпучих материалов наиболее подходящим является метод трубы. При этом исследуемому материалу придается форма цилиндрического слоя, на внутренней и внешней поверхностях которого поддерживаются некоторые средние значения температур, соответственно и, причем. При установившемся тепловом режиме количество тепла, проходящего через исследуемый слой сыпучего материала, можно определить по известной формуле для теплового потока через цилиндрическую стенку:

,

(1.2)

где Lиλ_c– длина и коэффициент теплопроводности исследуемого материала.

Определение по этой формуле коэффициента теплопроводности по известным остальным величинам не представляет трудности.