6. Звіт про роботу

Звіт про виконану роботу повинен містити:

1. Найменування, мета і завдання роботи.

2. Принципові схеми установки і їх опис.

3. Протокол запису показань вимірювальних приладів, тобто таблицю із зміряними і розрахунковими даними.

4. Обробку результатів дослідів з викладом формул в буквеному і числовому вигляді, а також з побудовою необхідних графіків.

5. Аналіз результатів виконаної роботи і порівняння їх з літературними даними.

6. Виводи по роботі.

В кінці звіту ставиться особистий підпис студента і дата оформлення.

7. Контрольні питання для самоперевірки

1. Пояснити механізм процесу конвективного теплообміну при вільному русі повітря навколо горизонтальної і вертикальної труб невеликого діаметру.

2. Чим викликається вільна конвекція рідини 7

3. Дати визначення коефіцієнта тепловіддачі і назвати його розмірність.

4. Від чого залежить коефіцієнт тепловіддачі при вільній конвекції ?

5. Назвати види теплообміну, що беруть участь в перенесенні теплоти від труби до навколишнього повітря.

6. Як визначається тепловий потік, передаючий конвективним шляхом від труби до повітря?

7. Які числа подібності характеризують теплообмін при вільній конвекції?

8. Пояснити схему дослідної установки.

9. Пояснити методику експериментального визначень коефіцієнта тепловіддачі.

10. Пояснити характер зміни коефіцієнта тепловіддачі при збільшенні температурного натиску.

11. Як визначається кількість теплоти, переданої від труби в навколишній простір шляхом випромінювання ?

Додатки

Таблиця П.1

Залежність термо -ЕРС хромель-копелевых термопар при температурі вільних кінців 0°С (ГОСТ-3044-74)

Термо ЕРС, мВ
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0,00	0,07	0,13	0,20	0.26	0,38	0,39	0.46	0.52	0,59
10	0,65	0.72	0.78	0,85	0,91	0,98	1,03	1.11	1.18	1.24
20	1.31	1,38	1,44	1.61	1,57	1,64	1,70	1,77	1,84	1.91
30	1,98	2,05	2.12	2^8	2.М	2,32	2^8	2,43	2,52	2,59
40	2,66	2,73	2,80	2.87	2:94	3.00	3,07	3.14	3,21	3,28
50	3,35	3,42	3,49	3.56	3,63	3,70'	3,7^	3,84	3.91	3,98 4.69
60	4.05	4.12	4,19	4.26	4.33	4,41	4,48	4.65	4,62

Таблиця П.2

Показники фізичної властивості сухого повітря Р=1,01 •10⁵ Па

,°С	л·102, Вт/(м·К)	б·106,м2/с	v·106 м2/с
10	2,51	20,0	14,16	0,705
20	2,59	21,4	15,06	0,703
30	2,67	22.9	16,00	0.701

Таблиця П 3.

	З		п
вертикальна труба
1О3...1О9		0,76		0,25
>109		0,15		0,33
горизонтальна труба
103...108		0,50		0,25

Лабораторна робота № 5

Визначення коефіцієнта випромінювання твердого тіла

калориметричним методом

Мета роботи: Навчитися експериментально визначати коефіцієнт випромінювання (або ступінь чорноти) вольфрамового дроту калориметричним методом і визначати його залежність від температури

1. Короткі теоретичні відомості

Теплове випромінювання властиве всім тілам і є результатом внутріатомних процесів, обумовлених впливом температури. При нагріві тіла теплова енергія переходить в променисту. Згідно електромагнітної теорії випромінювання, носіями променистої енергії є електромагнітні хвилі, що випромінюються нагрітими тілами. При попаданні на інші тіла, промениста енергія може частково або повністю поглинатися ними, знову перетворюючись на теплову енергію. Так, з подвійним взаємним перетворенням енергії (теплово-променево-теплова) і здійснюється променистий теплообмін між тілами.

Повна кількість енергії, що випромінюється в одиницю часу одиницею поверхні абсолютно чорного тіла, що має температуру Г (К), визначається законом Стефана-Больцмана:

(1)

Величина (Вт/м²) називається інтегральною щільністю потоку випромінювання чорного тіла, тобто такого тіла, яке поглинає всю падаючу на нього енергію. Таким чином, закон Стефана-Больцмана показує, що інтегральна щільність потоку випромінювання абсолютно чорного тіла прямо пропорційна четвертому ступеню його абсолютної температури.

Величина G₀ =5,67·10^-8 [Вт/(м²·К⁴)] називається постійною Стефана-Больцмана.

У технічних розрахунках закон Стефана-Больцмана зручно застосовувати в іншій формі:

E₀=С₀·(T/100⁴) (2)

де величина С_о =G₀·10⁸ = 5,67 називається коефіцієнтом випромінювання абсолютно чорного тіла, Вт/(м²·К⁴).

Коефіцієнт випромінювання для різних тіл різний і визначається природою тіла, станом поверхні і температурою.

Закон Стефана-Больцмана можна застосовувати і для сірих тіл. В цьому випадку він приймає наступний вигляд:

(3)

де Е цикл інтегральна щільність потоку випромінювання сірого тіла, Вт/м²; Е₀- інтегральна щільність потоку випромінювання абсолютно чорного тіла, Вт/м2; ε = Е Е₀ - інтегральний ступінь чорного тіла; С- коефіцієнт випромінювання сірого тіла, Вт/ м²

Результуючим потоком випромінювання називають різницю між кількістю енергії, що випромінює тілом, і поглиненою ним кількістю енергії, що випромінює і відбитої іншими тілами. У разі теплообміну випромінюванням між тілом і його оболонкою результуючий потік випромінювання Q1,2, Вт, виражається формулою:

(4)

де

(5)

- приведений коефіцієнт випромінювання даної системи тіл, Вт/(м²·К⁴). С₁ ,С₂- коефіцієнт випромінювання відповідно тіла і оболонки.

Вт/(м²·К⁴), Т₁ ,Т₂- абсолютні температури тіла і оболонки °К; F₁,F₂- площі поверхонь дзига і оболонки, м².

Якщо поверхня тіла але багато раз менше поверхні оболонки, тобто те, згідно виразу (5)

С_1,2=С₁ (6)

В цьому випадку коефіцієнт випромінювання тіла з меншою поверхнею може бути підрахований па підставі (4) і (6) по формулі:

(7)