Порядок проведення експерименту

Експеримент проводиться при стаціонарному тепловому режимі, коли потужність теплового потоку, що передається поверхнею труби оточуючому середовищу - повітрю, може бути прийнятою рівною потужності нагрівача

У зв'язку з визначеною тепловою інерційністю труби 3 нагрівач вмикають наперед з тим, щоб до початку вимірів встановився стаціонарний тепловий режим, про що свідчать сталі показання термопар.

3а допомогою ватметру визначається потужність теплового потоку.

Через 2...З хв вимірюють ЕРС восьми термопар.

Значення вимірювань заносяться у протокол спостережень.

Протокол спостережень
№ дос- ліду	Наймену- вання величини	Параметри поверхні за положенням перемикача								Холодний спай		Темпера-тура довкілля, , ºС	Потуж-ність нагріва-ча, , Вт
		1	2	3	4	5	6	7	8	, ºC	, мВ
1	, мВ
2	, мВ
3	, мВ
Середня за 3 дос-лідами (індекс - ср.)
, мВ										-	-	-	-
Температура поверхні, , ºС										-	-	-	-
Середня тем-пература, ºС										-	-	-	-

Після закінчення експерименту вимикають електронагрівач.

Обробка результатів спостережень

Осереднюють результати 3-х вимірів: ЕРС термопар (одержують значення ), температури холодного спаю ( ), температури довкілля ( ), потужності нагрівача ( ).

По градуювальних таблицях для мідь-константанових термопар визначають ЕРС, що відповідає ( ), знаходять сумарну ЕРС для кожної точки поверхні

,

її температуру ( ) та середню температуру поверхні стінки

Визначають тепловий потік, який передається випромінюванням

де - приведений коефіцієнт випромінювання системи, = 4,6 Вт/(м²К⁴); – площа поверхні теплообміну, м².

Визначають тепловій потік, який передається конвекцією

.

Знаходять експериментальне значення коефіцієнта конвективної тепловіддачі

За визначеною середньою температурою теплового прикордонного шару знаходять фізичні параметри середовища (, υ, Pr). За температурою поверхні ( ) знаходять значення .

Визначається режим конвекції за величиною добутку , де - критерій Грасгофа, що характеризує відношення підйомних сил до сил в'язкого тертя

,

де - визначальний лінійний розмір, що обирається з умови просторового розташування труби ( для горизонтальної труби ).

Визначається число Нуссельта за критеріальним рівнянням. Число Нуссельта характеризує подібність температурных полів на межі середовище-стінка. Для рідких та газоподібних середовищ критеріальне рівняння для розрахунку теплообміну при вільній конвекції має вигляд

,

де коефіцієнти та обирають за таблицею 4.2 в залежності від режиму руху середовища.

Таблиця 4.1 - Значення коефіцієнтів критеріального рівняння

Режим руху
Плівковий		0,5	0
Перехідний		1,18	1/6
Ламінарний		0,54	1/4
Турбулентний		0,135	1/3

Визначається розрахункове значення коефіцієнта конвективної тепловіддачі

.