3. Схема установки та методика виконання роботи.
Схема на рис. 3. установки містить такі основні вузли і прилади: ЕК – термобатарея; М – електродвигун вентилятора; ДА – перетворювач напруги 220В в постійну 12В; VR – реостат в ланцюзі живлення термобатарей; ВК1÷ВК6 – термопари з мілівольтметрами для вимірювання температури; РV7 – вольтметр для вимірювання напруги в термобатареї; РА – амперметр для вимірювання струму через термобатарею; Тр – розподільний трансформатор.
Рис. 3. Схема для дослідження термобатареї
Термопари ВК5 і ВК6 встановлені на ребрах (радіаторі) термобатареї в області гарячих і холодних спаїв відповідно.
Термопари ВК1 і ВК2 вимірюють температуру вхідних потоків повітря відповідно на гарячих і холодних спаях, а термопари ВК3 і ВК4 вимірюють температуру витікаючи потоків повітря.
Реостат VR служить для зміни сили струму в ланцюзі термобатареї.
Перед виконанням роботи ознайомитися с обладнанням на стенді, уточнити призначення приладів.
На змінному струмі з частотою f =1000Гц виміряти опір термобатареї R.
За допомогою анемометра (або іншого приладу) виміряти швидкість повітря у гарячому і холодному каналах і розрахувати об’ємні витрати повітря які при виконанні роботи підтримувати постійними.
При виконанні п.1.1. обсягу роботи пропускати через термобатарею номінальний струм І1=Ін і кожні 1…2 хв. фіксувати різницю температур гарячого і холодного спаїв термопари РV5 і РV6 до сталої різниці температур. Повторити вимір при І2 = 0,8Ін і І3 = 0,5Ін. Результати занести до таблиці1.
Визначення максимального перепаду температур. Таблиця 1.
№ п/п |
І, А |
U, В |
t, хв. |
ΔТ, °C |
(ΔТ)дот, °C |
Примітка |
1 |
Ін |
|
t1 |
Т1 |
|
|
2 |
Ін |
|
t2 |
Т2 |
|
|
… |
… |
|
… |
… |
|
|
n |
Іn |
|
tn |
Тn |
(ΔТ)дот |
|
1 |
0,8Ін |
|
t1 |
ΔТ1 |
- |
|
Перед виконанням п.1.2. об’єму роботи всередину холодильника розміщують джерело тепла ( лампа накалювання) потужністю Р~0,5Рел, де Рел – споживаюча термобатарею електрична потужність при номінальному струмі Ін..
Одночасно включають під напругу термобатарею та джерело тепла і підведені до них електричні потужності підтримують постійно. Кожні 1…2хв. вимірюють різницю температур ΔТ=Т2-Т1 гарячого і холодного спаїв, різницю температур ΔТг=Тг.вих.- Тг.вх. на виході і вході гарячого каналу, різницю температур ΔТх=Тх вх..- Тх.вих..на вході і виході холодного каналу. Результати занести до табл.2.
Визначення холодопродуктивності термобатареї. Таблиця 2.
№ п/п |
t, хв |
ΔТ, °C |
ΔТг, °C |
ΔТх, °C |
Примітка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка: а) вимірювання різниці (перепаду) температур зручно виконувати за допомогою диференціальної термопари (дві однакові термопари включені зустрічно – послідовно – в цьому випадку температура холодних спаїв термопар не спотворює результатів вимірювання. б) виміри виконують до виникнення встановлених значень перепадів температур.
4. Зміст звіту
Звіт повинен містити назву роботи, її мету, короткі теоретичні відомості, схему холодильника (термобатареї) і принципову електричну схему установки, таблиці вимірювальних і розрахункових даних, графіки залежностей ΔТ=f(t), побудованих по даних таблиць (1) і (2), графік залежності ΔТуст=f(І) по п.1.1, значення нагрівального Кг=Qг/Pел і холодильного Кх=Qх/Pел коефіцієнтів по п.1.2, висновки. Значення Qг і Qх розрахувати по формулам:
,
(17)
,
(18)
де
і
- об’ємна витрата повітря, м3/с,
в гарячим і холодним каналах відповідно;
і
- установлені значення перепадів
температур указаних каналів (табл.2.).
В кінці роботи – контрольні запитання.