3.2 Описание экспериментальной установки

Опытный участок представляет собой тонкостенную трубу 1 из нержавеющей стали с прикрепленными к ней с двух концов цилиндрическими камерами 2 и 3 из органического стекла. Движение воздуха по трубке осуществляется газодувкой центробежного типа 5, приводимой в движение электродвигателем 6 постоянного тока. Электродвигатель через выпрямитель 7 и регулятор напряжения 8 подключен к сети переменного тока. С помощью регулятора напряжения можно изменять частоту вращения ротора электродвигателя, соответственно расход воздуха.

Опытная трубка при помощи токоведущих проводов подключена к понижающему низковольтному трансформатору 10, первичная обмотка которого через регулятор напряжения 11 соединена с сетью переменного тока (220 В). Во время проведения опыта по стенке трубки протекает электрический ток, сила которого может изменяться регулятором напряжения. Напряжение на опытной трубке измеряется цифровым вольтметром 4.

В торцевых поверхностях входной и выходной камер опытного участка имеются отверстия, в которых вставлены тонкие трубки с помещенными в них термопарами 12. Подогрев воздуха в опытном участке измеряется дифференциальной термопарой, горячий и холодный спаи которой расположены соответственно в выходной и входной камерах.

Для измерения температуры стенки опытной трубки в пяти точках её боковой поверхности приварены горячие спаи 14 (корольки) хромель-копелевых термопар. Эти термопары имеют общий холодный спай, помещенный во входную камеру. Таким образом, изменение температуры стенки трубки и температуры воздуха на выходе из опытного участка в данной работе проводится относительно температуры воздуха на входе, т.е. относительно комнатной температуры t_к, измеряемой ртутным термометром.

ΔЕ_2-1 – термо-ЭДС термопары «выход – вход» воздуха.

ΔЕ_сх – термо-ЭДС термопар на стенке трубки.

Измеряется цифровым вольтметром.

3.3 Координаты горячих спаев термопар на стенке трубы

Таблица 3.1

№ термопары	0	1	2	3	4	5
Координата х, мм	0	75	150	225	300	375

4. Данные установки

dв = 7,4 мм	– внутренний диаметр трубы;
dн = 8,0 мм	– наружный диаметр трубы;
l = 450 мм	– длина рабочего участка;
R = 0,047 Ом	– электрическое сопротивление трубки;
А = 0,08 Вт/К	– коэффициент тепловых потерь;
К = 13,52 К/мВ	– коэффициент перевода;
а = 75 мм	– расстояние между термопарами;
U = 0,7 В	– напряжение, подаваемой на трубку.

5. Протокол измерений

№ опыта	Расход Воздуха		U, В	ΔЕ2-1, мВ	ΔЕсхi, мВ					tк, °С
					1	2	3	4	5
	Дел. Рот.	м3/с 10-5
1	80	8,6	0,7	4,8	4,8	4,9	4,8	4,8	5,2	22
2	95	10,2		4,8	5	5,12	4,9	4,9	5,2
3	110	11,6		4,8	5	5,1	5,2	5,4	5,4
4	125	13,3		4,8	5,1	5,2	5,1	5,1	5,1