- •Міністерство освіти і науки,
- •Лабораторна робота № 1 визначення теплопровідності сипких матеріалів в стаціонарному режимі методом кулі
- •1.2. Теоретичні положення
- •1.3. Лабораторна установка
- •1.4. Послідовність виконання роботи
- •1.5. Оброблення результатів вимірювань
- •1.7. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 2 визначення теплоємності та температуропровідності сипких матеріалів у регулярному режимі
- •2.2. Теоретичні положення:
- •2.4. Послідовність виконання роботи
- •2.5. Оброблення результатів вимірювань
- •2.6. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 3 комплексне визначення теплофізичних характеристик вологих матеріалів
- •3.2 Теоретичні відомості
- •3.3. Лабораторна установка та вимірювальні прилади
- •3.4. Послідовність виконання роботи
- •3.5. Оброблення результатів вимірювань
- •3.6. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4 дослідження тепловіддачі за вільним рухом повітря
- •4.2. Основні теоретичні відомості
- •4.3. Опис дослідної установки
- •4.4. Послідовність виконання роботи
- •4.5. Опрацювання результатів експериментів
- •4.6. Похибка експериментального визначення коефіцієнта конвективної тепловіддачі за вільним рухом повітря.
- •4.7. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5 тепловіддача під час вимушеного поперечного обтікання поодинокого циліндра
- •5.2. Теоретичні положення
- •5.3. Опис лабораторної установки
- •5.4. Порядок виконання роботи
- •5.5. Оброблення результатів дослідів
- •5.6. Аналіз результатів та висновки
- •5.7. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 6 тепловіддача при обтіканні пучків труб
- •6.2. Теоретичні положення
- •6.3. Об'єкт досліджень
- •6.4. Порядок виконання роботи
- •6.5. Оброблення результатів дослідів
- •6.6. Аналіз результатів та висновки
- •6.7. Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 7 тепломасообмін під час кипіння та конденсації у випарнику
- •7.2. Основні теоретичні відомості
- •7.3. Опис дослідної установки та принцип її роботи
- •7.5. Опрацювання результатів дослідів
- •7.6. Контрольні запитання
- •8.2. Основні теоретичні відомості
- •8.3. Метод комбінованого тепломіра
- •8.4. Використання пірометра для безконтактного вимірювання температури.
- •8.5. Опис дослідної установки та методика проведення вимірювань.
- •8.4. Послідовність проведення дослідів
- •8.5. Опрацювання результатів дослідів
- •8.6. Контрольні запитання
- •Розрахункове завдання
- •Лабораторна робота № 9 тепломасообмін під час обтіканні зволоженого циліндра
- •9.2. Теоретичні положення
- •9.3. Лабораторна установка
- •9.4. Послідовність виконання роботи
- •9.5. Опрацювання результатів дослідів
- •9.6. Аналіз результатів та висновки
- •9.7. Контрольні запитання
- •Тепломасообмін
- •Київ нухт 2012
7.5. Опрацювання результатів дослідів
7.5.1. Розрахувати абсолютні тиски гріючої та вторинної пари і за табл. 7.3, 7.4 термодинамічних властивостей води і водяної пари визначити усі необхідні параметри пари та конденсатів.
7.5.2. Обчислити середні значення дослідних даних та занести їх у табл. 7.1.
7.5.3. Коефіцієнт теплопередачі від пари, що конденсується, до киплячої води визначити за рівнянням теплопередачі (7.1):
де Q1 ― тепловий потік від гріючої пари до киплячої води, кВт; t ― температурний напір, К; F ― площа поверхні теплообміну, м2.
7.5.4. Тепловий потік Q1 розрахувати за масовою витратою конденсату гріючої пари:
Q1 = G1(hп – hк),
де G1 ― масова витрата конденсату, кг/с; hп, hк ― ентальпії відповідно гріючої пари і конденсату, кДж/кг.
7.5.5. Масову витрату конденсату G1 розрахувати за об’ємом конденсату, виміряним за час досліду, та густиною або питомим об’ємом конденсату
Таблиця 7.1
-
Режим
Дослід
Тривалість досліду, с
Гріюча пара
Вторинна пара
Коефіцієнт теплопередачі k, Вт/(м2К)
Тиск,
бар
Температура насичення
tн1,С
Ентальпія пари hп, кДж/кг
Ентальпія конденсату hк, кДж/кг
Питомий об’єм конденсату
1 , м3/кг
Об’єм конденсату за час
досліду, V1, см3
Тиск,
бар
Температура
С
Питомий обєм конденсату2, м3/кг
Теплота пароутворення r2, кДж/кг
Об’єм конденсату за час
досліду V2, см3
манометричний, рм1
абсолютний, р1
манометричний, рм2
абсолютний, р2
насичення, tн2
конденсату у вимірнику, tк
І
1
2
3
Середнє значення
ІІ
1
2
3
Середнє значення
ІІІ
1
2
3
Середнє значення
де V1 ― об’єм конденсату гріючої пари за час досліду, м3; ― час досліду, с; 1 ― питомий об’єм конденсату, м3/кг.
7.5.6. Площу поверхні теплообміну розраховують за її технічними характеристиками (на стенді):
F = ℓ (nd + D),
де ℓ ― активна довжина або висота труб у випарнику в роботі, м; n і d ― відповідно кількість кип’ятильних труб та їх середній діаметр, м; D ― середній діаметр циркуляційної труби, м.
Температурний напір t знаходять за рівнянням (7.4) як різницю температур насичення гріючої та вторинної пари.
7.5.7. Тепловий потік Q2, що виникає під час конденсації вторинної пари, визначають за масовою витратою конденсату вторинної пари G2
Q2 = G2r2,
де G2 ― масова витрата, кг/с; r2 ― теплота пароутворення за тиску вторинної пари, кДж/кг,
де V2 ― середній об’єм конденсату вторинної пари за час досліду, м3; ― час досліду, с; 2 ― питомий обєм конденсату вторинної пари, м3/кг.
Конденсат вторинної пари має температуру tк, меншу за температуру насичення tн2, а тому його питомий об’єм визначають за абсолютним тиском вторинної пари р2 і температурою конденсату у вимірнику tк (табл.7.4).
7.5.8. Коефіцієнт корисної дії випарника визначають як відношення теплових потоків Q2 та Q1 :
7.5.9. Для кожного режиму розрахувати коефіцієнт теплопередачі і коефіцієнт корисної дії випарника. Дані занести до табл. 7.2.
Таблиця 7.2
-
Режим
t,
К
Q1,
кВт
k,
Вт/(м2К)
Q2,
кВт
,
%
1
2
3
7.5.10. Побудувати графіки залежностей k=f(t) та =f(t), проаналізувати їх і звернути увагу на фактори, що впливають на коефіцієнт теплопередачі.
7.5.11. Обчислюють густину потоку маси j та теплового потоку q1 на боці де відбувається конденсація:
де G1 ― масова витрата конденсату, кг/с, визначена в п. 7.5.5; F1 ― поверхня нагріву, м2,
F1= Н (ndз + Dз),
де Н ― висота труб у випарнику, м; n і dз ― відповідно кількість кип’ятильних труб та їх зовнішній діаметр, м; Dз ― зовнішній діаметр циркуляційної труби, м.
7.5.12. Визначають коефіцієнт тепловіддачі при конденсації 1
де температуру стінки взяти за вказівкою викладача.
7.5.13. Визначають величину q2 на боці кипіння
де F2 ― поверхня нагріву, м2; dв ― внутрішній діаметр, м; Dв ― внутрішній діаметр циркуляційної труби, м.
7.5.14. З рівняння (7.7) визначити коефіцієнт тепловіддачі при розвинутому бульбашковому кипінні 2
7.5.15. Визначити коефіцієнт теплопередачі за значеннями коефіцієнтів тепловіддачі від пари, що конденсується, до киплячої води через мідні трубки з м=290 Вт/(мК) і товщиною =0,001 м за рівнянням (7.2). Порівняти з розрахунком з п. 7.5.3.