Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
19-02-2013_01-39-26 / Лаб.раб. ╣ 1.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
295.94 Кб
Скачать

Обработка результатов экспериментального исследования

Контрольный опыт по исследованию конвективной теплоотдачи при свободной конвекции проводился на горизонтальной трубе длиной l = 0,8 м и диаметром d = 0,03 м. Опытные данные, полученные с помощью контрольно-измерительных приборов в процессе эксперимента, представлены в табл. 4

Таблица 4

Данные контрольного опыта по исследованию теплоотдачи при свободной конвекции

Наименование величины

Значения измеряемых величин

1

2

Напряжение, подаваемое на опытную трубу, U, В

Длина трубы l, м

Наружный диаметр трубы d, м

Продолжение табл. 4

1

2

Температура окружающего воздуха tж, 0С

Перепад температур

между наружной

поверхностью опытной

трубы и окружающей

средой ,0С

Номера термопар

1

2

3

4

5

6

Обработка опытных данных начинается с определения теплового потока Q, передаваемого от опытной трубы в окружающую среду. На основе обработки тарировочных опытов была получена зависимость значения теплового потока Q от напряжения U, подаваемого на опытную трубу. Эта зависимость может быть представлена в виде графика (рис. 2) или в аналитической форме (5).

Рис. 2. Зависимость теплового потока Q, передаваемого от опытной трубы в окружающую среду, от электрического напряжения U

Соотношение для определения значения теплового потока Q в зависимости от напряжения U, подаваемого на опытную трубу, имеет следующий вид:

,Вт. (5)

Средний перепад температур между наружной поверхностью опытной трубы и окружающей средой составляет

,

а средняя температура наружной поверхности опытной трубы равна

.

Средняя температура пограничного слоя воздуха у поверхности опытной трубы равна

Теплота передается от наружной поверхности опытной трубы в окружающую среду за счет конвективного и лучистого теплообмена. В условиях проведения контрольного опыта величина теплового потока, передаваемого от опытной трубы в окружающую среду путем излучения, составляет [3]

где С0 – излучательная способность абсолютно черного тела, С0 = 5,67 Вт/(м2К4); ε – степень черноты наружной поверхности опытной трубы, ε = 0,66 [2]; F – площадь наружной поверхности опытной трубы, F = dl , м2.

Тепловой поток, передаваемый от опытной трубы в окружающую среду путем конвекции, равен

Вт

а опытное значение коэффициента теплоотдачи составляет

Вт/(м2К).

Определив при средней температуре пограничного слоя tm теплофизические свойства сухого воздуха: λ = 2,6810-2 Вт/(мК); ν = 16,9710-6 м2; β = 0,0033 К-1; Pr = 0,71 (табл. 1), находятся значения числа Грасгофа

и комплекса

В зависимости от значения комплекса подбирается коэффициентC = 0,54 и показатель степени n = 1/4 в уравнении подобия конвективного теплообмена (табл. 2) и определяются число Нуссельта

и расчетное значение коэффициента теплоотдачи

Вт/(м2К).

Относительное расхождение между опытным и расчетным значениями коэффициента теплоотдачи в условиях проведения контрольного опыта составляет

%.

Результаты обработки опытных данных заносятся в табл. 5.

Таблица 5

Характеристики конвективной теплоотдачи при свободной конвекции, определенные расчетным путем

Наименование величины

Номер опыта

1

2

3

1

2

3

4

Тепловой поток, передаваемый от опытной трубы в окружающую среду Q, Вт

Средний перепад температур между наружной поверхностью опытной трубы и окружающей средой ,0С

Средняя температура наружной поверхности опытной трубы ,0С

Средняя температура

пограничного слоя

, 0С

Tm = tm + 273,15 К

Тепловой поток, передаваемый от опытной трубы в окружающую среду путем излучения, ,Вт

Тепловой поток, передаваемый от опытной трубы в окружающую среду путем конвекции, ,Вт

Опытное значение коэффициента теплоотдачи

, Вт/(м2К)

Продолжение табл. 5

Число Грасгофа

Число Прандтля

Значение комплекса (GrPr)

Число Нуссельта

Расчетное значение коэффициента теплоотдачи

, Вт/(м2К)

Относительное расхождение между опытным и расчетным значениями коэффициента теплоотдачи ,%

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке 19-02-2013_01-39-26