5.3 Порядок проведення роботи

Після виходу установки на стаціонарний режим (пуск стенда здійснюється заздалегідь), коли температури , , і припиняють змінюватися в часі, знімають виміри з вимірювальних приладів і реєструють у таблиці 3.2.

Таблиця 5.2

, оС	, оС	, оС	, оС	, оС	, м3/с

Необхідно провести не менше чотирьох дослідів, задаючи параметри роботи термостата у таких межах: ; .

5.4 Обробка результатів вимірювань

5.4.1 Середній температурний натиск між водою, що рухається усередині труби, і стінкою

, (5.1)

де - температурный натиск між водою і стінкою на вході в теплообмінник, ^оС; - температурний напір на виході з теплообмінника ^оС.

Необхідно зіставити виведене значення середньологарифмічного натиску за формулою (5.1) з середньоарифметичним і пояснити різницю між ними.

5.4.2 Середня температура води

. (5.2)

5.4.3 Теплофізичні властивості води – густина , теплоємність , коефіцієнт теплопровідності , коефіцієнт кінематичної в'язкості і критерій Прандтля Pr знаходять в таблиці, наведеній на стенді, за температурою .

5.4.4 Масова витрата води через теплообмінник (кг/с)

, (5.3)

де - густина води при температурі .

5.4.5 Тепловий потік (Вт), що передається у теплообміннику від води до повітря, визначають з теплового балансу

. (5.4)

5.4.6 З рівняння Ньютона-Ріхмана знаходять середній коефіцієнт тепловіддачі від води до стіни труби

, (5.5)

де F₁ – площа внутрішньої поверхні труби (див. рис.5.1), .

5.4.7 Число Нуссельта

, (5.6)

де - внутрішній діаметр труби, .

5.4.8. Критерій Ренольдса для води

, (5.7)

де - середньовитратна швидкість руху води по трубі, м/с.

5.4.9 За результатами варіантних розрахунків будується графік залежності , при цьому забезпечується умова (зазначте на рисунку діапазон зміни числа ).

5.4.10 Для аналізу режиму протікання рідини необхідно враховувати вплив вигинів труби в апараті. Критичне число Рейнольдса, при якому відбувається перехід ламінарної течії в турбулентну , для зігнутих труб вище, ніж для прямих, коли = 2,310³. Виникаючий за рахунок вигинів поперечний циркуляційний рух утруднює перехід до турбулентного режиму, тобто .

Згідно з дослідженнями Шмідта [6]

, (5.8)

тут D - діаметр кривизни вигинів труби (для досліджуваного теплообмінника D = 0,026 м), м.

У даному апараті забезпечується ламінарний перебіг води по трубах, тобто Re < (перевірте це).

5.4.11 На ділянці стабілізованої течії і теплообміну при ламінарному режимі в прямій трубі (за умови )

. (5.9)

5.4.12. Коефіцієнт впливу вигинів труби на інтенсивність тепловіддачі

. (5.10)

Цей коефіцієнт характеризує вплив спарених поперечних вихорів, що виникають в місцях вигину труби, на інтенсивність тепловіддачі.

Результати розрахунків заносяться до таблиці 5.3.

Таблиця 5.3

							%