4.4. Вимкнення установки

Після проведення усіх дослідів слід скинути напругу регулятором (див. рисунок, поз.3) на “НУЛЬ”. Зачекати 4-5 хвилин потому при працюючому вентиляторі, щоб охолонула дослідна трубка. Потім слід вимкнути установку у зворотному порядку до її вмикання (див. п. 4.2).

Примітки. Вмикання та вимикання електричного живлення, приладів та вентилятора, а також змінення режимів роботи всієї установки слід проводити під наглядом викладача або лаборанта. Під час дослідів треба уникати різких рухів поблизу експериментальної трубки.

Якщо спрацює автоматична система захисту установки від перевантаження, вмикається сигнальна лампа “ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ” і гасне сигнальна лампа “ЖИВЛЕННЯ”. У цьому випадку слід негайно скинути напругу нагрівання робочої дільниці регулятором 4 на “НУЛЬ”.

Категорично забороняється під час дослідів торкатися захисної сітки та захисного кожуха дослідної трубки!

5. Обробка результатів дослідів

Обробляються результати, що отримані при сталому тепловому стані системи.

Середня температура повітря при проходженні через експериментальну дільницю визначається за допомогою формули (3), якщо t_ВХІД = t₁₂, а t_ВИХІД = t₁.

Середня температура теплообмінної поверхні - поверхні горизонтальної трубки, визначається, як середнє арифметичне, ⁰С:

, (18)

Значення середніх температур повітря та стінки трубки слід занести до табл. 2.

Середня температура граничного пласту розраховується за рівнянням (4) і також заноситься до табл. 2.

Слід також визначити різницю температур між середнньою температурою стінки і середньою температурою повітря, ⁰С:

, (19)

та різницю температури повітря на виході та вході у дослідну трубку, ⁰С:

, (20)

Ці дані слід занести до табл. 3.

Для середньої температури повітря (3) із метою визначення режиму течії теплоносія необхідно розрахувати число Рейнольдса (2). Подальші розрахунки повинні проводитися відповідно до методики (4) - (17).

У запропонованому діапазоні швидкостей повітря найбільш імовірним є турбулентний режим течії повітря усередині горизонтальної трубки. Тому за допомогою рівняння (16) можна знайти середній розрахунковий коефіцієнт тепловіддачі a_Р та занести його до табл. 3.

Для подальшої обробки експериментальних даних слід за визначальної температури знайти теплофізичні властивості повітря [3]. Масова витрата повітря відповідно до рівняння суцільності (нерозривності) визначається так, кг/с:

, (21)

де площа поперечного перізу трубки визначається як, м²:

. (22)

Тоді тепловий потік конвекцією, що сприймається повітрям, визначиться за балансовим співвідношенням, Вт:

. (23)

Тепловий потік, що виділяється за рахунок електронагрівання, визначається як, Вт:

. (24)

Примітка. При розрахунках із застосуванням формули (24) показання комбінованого приладу Щ 4313 за напругою та струмом слід домножити на поправочний множник “40” , який враховує конструктивні особливості комутації приладів безпосередньо на стенді.

Відносна розбіжність теплового балансу буде дорівнювати, %:

. (25)

Відповідно до закону Ньютона-Ріхмана експериментальний середній коефіцієнт тепловіддачі буде дорівнювати, Вт/(м².⁰С):

, (26)

де F = pdL - площа поверхні теплообміну - внутрішньої поверхні трубки, м².

Розрахунковий коефіцієнт тепловіддачі визначається через число Нусельта, яке у свою чергу було знайдене під час розрахунків за методикою (4) - (16), Вт/(м².⁰С):

. (27)

За результатами відповідних розрахунків за формулами (26) та (27) слід побудувати графіки залежності .

Розбіжність у експериментальних і розрахункових коефіцієнтах тепловіддачі визначиться аналогічно щодо теплових потоків (25), %:

. (28)

За умов додержання усіх правил проведення дослідів різниця між експериментальними та розрахунковими величинами (25) і (28) не повинна перевищувати 20%. За незначних недоліків проведення експериментів для розрахунку за формулою (28) ця розбіжність може складати до 30%.

Відповідні величини із (23) - (28) заносять до табл. 3.