Методика выполнения работы

Испытуемый изоляционный материал установлен на наружной поверхности цилиндрической трубы, внутри которой располагается электронагреватель определенной мощности. В стационарном режиме количество теплоты Q, проходящее через стенку трубы за секунду, равно мощности Р электронагревателя.

Уравнение теплового баланса: Q = P, Вт.

Количество теплоты

где : t_ст1 и t_ст2 – температуры внутренней и наружной трубы, град;

d₁ и d₂ – внутренний и наружный диаметры трубы, м;

l – длина испытуемой трубы, м.

Мощность нагревателя Р = 0,86∙I∙U ,

где: I – сила тока в цепи нагревателя, А;

U – напряжение на зажимах нагревателя, В.

По мощности электрического тока, потребляемого нагревателем, определяется величина теплового потока Q, по ЭДС термопар – температуры на внутренней и наружной поверхностях изоляционного слоя (t_ст1 и t_ст2). Таким образом, коэффициент теплопроводности определяется по формуле

(

Описание установки

На наружную поверхность латунной трубы 1 – диаметром 30 мм и длиной 100 мм наложен слой асбестовой изоляции 2 толщиной 13 мм. Внутри трубы помещен электрический нагреватель 3. Концы трубы теплоизолированы. Для поддержания заданной мощности в цепь нагревателя включен трансформатор 6. На внутренней и наружной поверхностях теплоизолированного слоя размещено по три термопары 4, ЭДС термопар измеряется потенциометром 5, шкала которого проградуирована в градусах Цельсия. Для замеров температуры соответствующей термопары используется переключатель потенциометра.

Порядок выполнения работы

Нагреватель включают на заданную мощность. По достижении стационарного режима показания потенциометра перестанут изменяться, т.е. все выделенное нагревателем тепло будет передаваться телу латуннойтрубы, и, пройдя через исследуемый слой изоляции, будет отдано окружающему воздуху.

При выполнении опыта производят три замера на трех стационарных режимах рекомендуемых преподавателем. Контроль напряжений, регулируемых трансформатором, осуществляют вольтметром.

Результаты измерений заносят в таблицу.

N, п/п	U, B	I, A	Температура t, 0С								λ, Вт/(м∙град)
			на трубе				на изоляции
			1	2	3	tст1	1’	2‘	3‘	tст2
1
2
3