Обработка результатов
Полученные опытным путем данные наносят на график в координатах ln△t–х (см. рисунок выше). После проведения прямой выбирают две точки и подсчитывают постоянную величину m, а также αопыт.
Дают сравнительную оценку опытного и расчетного значений α.
Определяют погрешность проведенного опыта.
Контрольные вопросы
1.Назовите основные способы распространения тепла.
2.Что называется конвективным теплообменом?
3.Какие способы распространения тепла имеют место в стержне?
4. Каков механизм передачи теплоты конвекцией? Какие различают виды конвекции?
5. Сформулируйте закон Ньютона – Рихмана.
6. Каковы факторы, влияющие на интенсивность теплообмена конвекцией?
7. Каковы физический смысл и размерность коэффициента теплоотдачи?
8. Виды движения жидкостей. Какова зависимость α от режима движения теплоносителя?
9. По какому закону изменяется температура по длине стержня?
10. Что называется теплоотдачей?
11.Что такое критериальное уравнение?
12.Каков физический смысл критериев Pr, Gr? Каков физический смысл и размерность входящих в них компонентов?
13.Приведите примеры конвективного теплообмена.
14.Для чего результаты эксперимента изображаются в логарифмических координатах?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11
Определение коэффициента теплоотдачи от вертикального цилиндра при свободной конвекции
Цель работы – экспериментальное определение среднего коэффициента теплоотдачи α от вертикального цилиндра при свободной конвекции и построение графика зависимости от высоты цилиндра.
Краткие теоретические сведения
Под свободной конвекцией понимают распространение теплоты в слоях жидкостей или газов при их перемещении или перемешивании, которое происходит за счет разности их плотностей вследствие неоднородности нагретости слоев. При перемещении жидкости возможны два режима течения: ламинарный и турбулентный.
Под излучением понимают испускание и распространение любого вида электромагнитных волн. К тепловому излучению, таким образом, относится инфракрасное излучение с длиною волн 0,8…800 мкм
Применительно
к вертикальному цилиндру конвекция
происходит следующим образом. В нижней
части цилиндра высотой Н=1,1м и диаметром
d=0.08м
в поднимающейся с небольшой скоростью
жидкости наблюдается ламинарное движение
с постоянно увеличивающейся толщиной
ламинарного слоя. На некотором расстоянии
от нижнего конца трубы по ее высоте
ламинарный слой начинает разрушаться,
возникает локонообразное движение
жидкости, которое постепенно усиливается
и переходит в развитое турбулентное
движение. В соответствии с изменением
толщины пограничного слоя и характера
движения жидкости у поверхности цилиндра
изменяется и интенсивность теплоотдачи.
По мере увеличения ламинарного слоя,
считая от нижнего конца цилиндра,
коэффициент теплоотдачи α
уменьшается. Минимального значения
коэффициент теплоотдачи достигнет там,
где толщина ламинарного слоя максимальна.
В области локонообразного движения
коэффициент теплоотдачи постепенно
возрастает и принимает наибольшее
постоянное значение в области развитого
турбулентного движения жидкости.
Характерная картина свободного движения изображена на рисунке.