В центре трубного пучка установлен калориметр 2-тонкостенная латунная трубка с внутренним электронагревателем. Наружный диаметр трубки калориметра 24мм, длина её 140 мм.

Количество тепла, выделяемое калориметром, определяется по мощности электронагревателя, которая регулируется автотрансформатором 7. Температура наружной поверхности калориметра измеряется термопарой, показания которой определяются гальванометром со шкалой, отградуированной в ⁰С. Воздух продувается через короб 1 центробежным вентилятором 3. Для регулирования подачи количества воздуха нагнетательный патрубок вентилятора имеет регулирующую заслонку 4. Расход воздуха измеряется дроссельной шайбой 5 с дифманометром 6. Температура воздушного потока до и после калориметра измеряется термометрами 8 и 9.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Включается вентилятор, который подаёт воздух в теплообменный аппарат.

3.2. Необходимый расход воздуха устанавливается по перепаду давления, который задаётся преподавателем.

3.3. При установившемся режиме движения воздуха, когда на всех приборах устанавливаются постоянные показания, опытные параметры записываются в табл.4.

Таблица 4

Результаты эксперимента

Перепад давления по дифманометру	Расход воздуха определяется по графику	Напряжение	Сила тока	Температура стенки калориметра	Температура воздуха
					на входе	на выходе
h, мм вод.ст.	Gв, м3/с	U, вольт	J, ампер	tк,0С	t1,0С	t2,0С

3.4. Определяется скорость воздуха в прямоугольном сечении теплообменного аппарата по формуле:

, , (3.4)

где - площадь живого сечения короба для прохода воздуха.

3.5. Выполняются необходимые расчёты по нижеприведённым формулам.

Полное количество тепла Q_n, выделяемое калориметром, определяется по току и напряжению электрического нагревателя, находящегося в калориметре, по формуле:

Вт,

где J-сила электрического тока; U-электрическое напряжение.

Это количество тепла Q_n расходуется на нагревание воздуха конвекцией Q_k и на излучение Q_л. Следовательно, Q_n= Q_k+Q_л. Воздух как двухатомный газ (N₂+O₂) теплопрозрачен, т.е. лучистую энергию не поглощает. Поэтому лучистый теплообмен здесь происходит между поверхностями стенки калориметра и воздушного короба.

Количество тепла Q_л можно определить по формуле:

; , (3.6)

в которой приведённый коэффициент выводится из выражения:

, (3.7)

где С₁- коэффициент излучения стенки калориметра; С₂ - коэффициент излучения стенок воздуховода; - площадь наружной поверхности трубки калориметра, м²; - площадь внутренней поверхности короба воздуховода, м².

Поскольку значительно превышает , можно считать, что

,

тогда принимает следующий вид:

Вт, (3.8)

где ₁-степень черноты трубки калориметра, для латуни ₁=0,22; С₀ - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, равный 5,67 Вт/(м²*К⁴); Тст.кал- абсолютная температура стенок калориметра, К; Тст.кор- абсолютная температура стенок короба воздуховода, которую приближенно можно принять равной средней температуре воздуха, омывающего стенки короба:

, . (3.9)

Определив Q_n и Q_л, мажем вычислить Q_k по разности между ними:

. (3.10)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией определяется из формулы Ньютона (3.1):

, (3.11)

где Q_к - количество тепла, отдаваемого стенкой калориметра воздуху конвекций, Вт; t_k – температура стенки калориметра, ⁰С; t_в^ср – средняя температура воздуха, омывающего калориметр

⁰С. (3.12)

Полученные результаты расчётов свести в табл.5. По полученным результатам построить два графика:

1) график зависимости ;

2) график зависимости .

Таблица 5

Таблица вычислений

Величина	Размерность	Номер опыта
		1	2	3	4
Vв	м/с
tk	0С
tв.ср.	0С
Qп	Вт
Qл	Вт
Qк	Вт
	Вт/м2 0С