Методика обробки експериментальних даних

1. Значення вакууму , виміряне вакуумметром у поділках, переводяться у мм. рт. ст. за допомогою градуювального графіка вакуумметра, наведеного на стенді.

2. Визначається абсолютний тиск у вакуум-балоні, мм. рт. ст.,

.

3. Будуються для кожного режиму графічні залежності між різницею температур і значенням абсолютного тиску у степені 0,25 (рис. 5.4).

4. Подовживши графіки до перехрещення з віссю ординат, визначаються різниці температур , яка відповідають = 0.

5. Розраховується для кожного режиму температура стінки зразка, ^оС,

.

6. Визначається за формулою (5.3) інтегральний ступінь чорноти зразка. У формулі тепловий потік випромінюванням , Вт; поверхня зразка , м²; температура стінки зразка , К; температура внутрішньої поверхні вакуум-балона , К.

7. Будується графік залежності .

8. Отримані значення порівнюються зі значеннями інтегрального ступеня чорноти для досліджуваного матеріалу з табл. 6 додатку.

Зміст звіту по роботі

1. Короткі відомості з теорії теплового випромінювання.

2. Принципова схема установки з зазначенням її елементів.

3. Протокол дослідних даних.

4. Розрахунки з обробки результатів досліджень.

5. Графіки залежностей і .

6. Зіставлення отриманих результатів із довідковими даними.

7. Висновки.

Контрольні питання

1. Яка фізична сутність процесу теплового випромінювання?

2. В чому різниця між інтегральним і спектральним потоками випромінювання?

3. Що називають результуючим потоком випромінюванням?

4. Як змінюється запис закону Стефана – Больцмана, якщо його застосувати до сірих тіл? В чому фізичний смисл ступеня чорноти?

5. В чому фізичний смисл кутових коефіцієнтів та які їх властивості?

6. В чому сутність калориметричного методу визначення ступеня чорноти тіл?

Список використаної літератури

1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергоиздат, 1981. – 416 с.

2. Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче: Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов / В. Н. Афанасьев, А. А. Афонин, С. И. Исаев и др.; Под ред. В. И. Крутова, Е. В. Шишова. – М.: Высш. шк., 1988. – 216 с.

3. Михеев М. А., Михеева. И. М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1977. –344 с.

4. Осипова В. А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М., 1969. –344 с.

5. Практикум по теплопередаче: Учеб. Пособие для вузов / А. П. Солодов, Ф. Ф. Цветков, А. В. Елисеев, В. А. Осипова; Под ред. А. П. Солодова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 296 с.

6. Димо Б. В. Практикум з тепломасообміну: Навчальний посібник. – Миколаїв: УДМТУ, 2003.– 136 с.

Зміст

Передмова……………………………………………………….

Загальні вимоги до проведення роботи і оформлення звіту…

1. СТАЦІОНАРНА ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ

Лабораторна робота 1. Визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл методом плоского шару……………………………..

2. НЕСТАЦІОНАРНА ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ

Лабораторна робота 2. Визначення коефіцієнта температуропровідності, теплопровідності та тепловіддачі методом регулярного режиму……………………………………………………………………..

3. КОНВЕКТИВНИЙ ТЕПЛООБМІН

Лабораторна робота 3.1. Вивчення тепловіддачі вертикальної пластини до вільного потоку повітря…………………….......................

Лабораторна робота 3.2. Вивчення тепловіддачі вертикального циліндра до вільного потоку повітря…………………............................

Лабораторна робота 3.3. Вивчення тепловіддачі горизонтального циліндра до вільного потоку повітря………………………………....

4. ТЕПЛООБМІН ПРИ ФАЗОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАННЯХ

Лабораторна робота 4. Дослідження тепловіддачі при конденсації водяної пари на поверхні горизонтальної труби………………….

5. ТЕПЛООБМІН ВИПРОМІНЮВАННЯМ

Лабораторна робота 5. Визначення інтегрального ступеня чорноти твердого тіла калориметричним методом………………………..

Додаток..............................................................................................

Список використаної літератури....................................................

ДОДАТОК

Таблиця 1Д. Стандартне градуювання термопар типу ТХК при температурі холодного спаю 0 ^о

Температура гарячого спаю, оС	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	мВ
0	0	0,07	0,13	0,20	0,26	0,33	0,39	0,46	0,52	0,59
10	0,65	0,72	0,78	0,85	0,91	0,98	1,05	1,11	1,18	1,24
20	1,31	1,38	1,44	1,51	1,57	1,64	1,70	1,77	1,84	1,91
30	1,98	2,05	2,12	2,18	2,25	2,32	2,38	2,45	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	3,77	3,84	3,91	3,98
60	4,05	4,12	4,19	4,26	4,33	4,41	4,48	4,55	4,62	4,69
70	4,76	4,83	4,90	4,98	5,05	5,12	5,20	5,27	5,34	5,41
80	5,48	5,56	5,63	5,70	5,78	5,85	5,92	5,99	6,07	6,14
90	6,21	6,29	6,36	6,43	6,51	6,58	6,65	6,73	6,80	6,87
100	6,95	7,03	7,10	7,17	7,25	7,32	7,40	7,47	7,54	7,62

Продовж. табл. 1Д

Температура гарячого спаю, оС	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	мВ
110	7,69	7,77	7,84	7,91	7,99	8,06	8,13	8,21	8,28	8,35
120	8,43	8,50	8,58	8,65	8,73	8,80	8,88	8,95	9,03	9,10
130	9,18	9,25	9,33	9,40	9,48	9,55	9,63	9,70	9,78	9,85
140	9,93	10,00	10,08	10,16	10,23	10,31	10,38	10,46	10,54	10,61
150	10,69	10,77	10,85	10,92	11,00	11,08	11,15	11,23	11,31	11,38
160	11,46	11,54	11,62	11,69	11,77	11,85	11,93	12,00	12,08	12,16
170	12,24	12,32	12,40	12,48	12,55	12,63	12,71	12,79	12,87	12,95
180	13,03	13,11	13,19	13,27	13,36	13,44	13,52	13,60	13,68	13,76
190	13,84	13,92	14,00	14,08	14,16	14,25	14,34	14,42	14,50	14,58
200	14,66	14,74	14,82	14,90	14,98	15,06	15,14	15,22	15,30	15,38
210	15,48	15,56	15,64	15,72	15,80	15,89	15,97	16,05	16,13	16,21
220	16,30	16,38	16,46	16,54	16,62	16,70	16,79	16,86	16,95	17,03

Таблиця 2Д. Фізичні властивості сухого повітря ( = 1,01·10⁵ Па )[3,6]

, oC	, кг/м3	, кДж/(кг · К)	, Вт/(м·К)	, м2/с	, м2/с	Pr
10	1,247	1,005	2,51	20,0	14,16	0,705
20	1,205	1,005	2,59	21,4	15,06	0,703
30	1,165	1,005	2,67	22,9	16,00	0,701
40	1,128	1,005	2,76	24,3	16,96	0,699

Таблиця3Д. Температура кипіння води , ^о С, в залежності від барометричного тиску , мм. рт. ст.[3, 6]

690	97,3	730	98,9	770	100,4
700	97,7	740	99,3	780	100,7
710	98,1	750	99,6	790	101,1
720	98,5	760	100,0	800	101,4

Таблиця 4Д. Фізичні властивості води при атмосферному тиску

( = 1,013·10⁵ Па) [5, 6]

, oC	, кг/м3	, кДж/(кг·К)	, Вт/(м·К)	, м2/с	, К-1	, Н/м	Pr
10	999,7	4,191	57,4	1,306	+0,70	741,6	9,52
20	998,2	4,183	59,9	1,006	1,82	726,9	7,02
30	995,7	4,174	61,8	0,805	3,21	712,2	5,42
40	992,2	4,174	63,5	0,659	3,87	696,5	4,31
50	988,1	4,174	64,8	0,556	4,49	676,9	3,54
60	983,2	4,179	65,9	0,478	5,11	662,2	2,98
70	977,8	4,187	66,8	0,415	5,70	643,5	2,55
80	971,8	4,195	67,4	0,365	6,32	625,9	2,21
90	965,3	4,208	68,0	0,326	6,95	607,2	1,95
100	958,4	4,220	68,3	0,295	7,52	588,6	1,75

Таблиця 5Д. Фізичні властивості води на лінії насичення [3, 6]

, oC	, Па	, кг/м3	, кДж/кг	, кДж/(кг·К)	, Вт/(м·К)	, м2/с	, Па·с	, м2/с	, К-1	, Н/м	Pr
100	1,013	958,4	419,1	4,220	68,3	16,9	282,5	0,295	7,52	588,6	1,75
110	1,430	951,0	461,4	4,233	68,5	17,0	259,0	0,272	8,08	569,0	1,60
120	1,980	943,1	503,7	4,250	68,6	17,1	237,4	0,252	8,64	548,4	1,47
130	2,700	934,8	546,4	4,266	68,6	17,2	217,8	0,233	9,19	528,8	1,36

Таблица 6Д. Фізичні властивості пари на лінії насичення [3, 6]

, oC	, Па	|, кг/м3			r	, кДж/(кг·К)	, Вт/(м·К)	, м2/с	, Па·с	, м2/с	Pr
			кДж/кг
100	1,01	0,598	2675,9	2256,8		2,135	2,372	18,58	11,97	20,02	1,08
110	1,43	0,826	2691,4	2230,0		2,177	2,489	13,83	12,46	15,07	1,09
120	1,98	1,121	2706,5	2202,8		2,206	2,593	10,50	12,85	11,46	1,09
130	2,70	1,496	2720,7	2174,3		2,257	2,686	7,972	13,24	8,85	1,11
140	3,61	1,966	2374,1	2145,0		2,315	2,791	6,130	13,54	6,89	1,12

Таблиця 7Д. Інтегральний ступінь чорноти матеріалів[1,3]

Матеріал і характер поверхні	, oC
Алюміній: полірований шорсткий окислений при 600 oC Сталь: окислена при 600 oC окислена, шорстка Латунь: полірована окислена при 600 oC Мідь: полірована окислена при 600 oC Червона цегла шорстка Шамотна цегла глазурована Динасова цегла шорстка: неглазурована глазурована Сажа	225 … 575 26 200 … 600 200 … 600 40 … 370 245 … 355 200 … 600 80 … 115 200 … 600 20 1100 1000 1100 40 … 370	0,039 … 0,057 0,055 0,11 … 0,19 0,79 0,94 … 0,97 0,028 … 0,031 0,61 … 0,59 0,018 … 0,023 0,57 … 0,87 0,93 0,75 0,8 0,85 0,95