Описание опытного стенда и проведение опытов
Стенд представляет собой замкнутый контур (рис.1), в котором при помощи насоса 2 циркулирует вода. Вода нагревается в электронагревателе 1 и отдаёт теплоту в окружающую среду в экспериментальном канале 4.
Рис.1. Схема стенда
Расход воды регулируется вентилем 3, количество воды, прошедшей через канал (V), измеряется счётчиком 5. В процессе проведения эксперимента также измеряются температуры:
- входа и выхода воды в экспериментальном канале (tВХ и tВЫХ);
- окружающей среды (tОКР).
Размеры экспериментального канала:
dНАР= 0,16 м ; dВНУТР=0,13м. длина L,м определяется самостоятельно студентом.
Данные заносятся в таблицу 1.
Таблица 1
№ |
V –количество воды, м3 |
τ – время опыта, с. |
tВХOC |
tВЫХOC |
tОКРOC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данные снимаются только после стабилизации режима. Количество режимов в эксперименте задается преподавателем.
Обработка результатов эксперимента
Массовый расход воды через экспериментальный канал:
G =ρ.V/τ
где τ – время проведения опыта, сек;
ρ – средняя плотность воды в экспериментальном канале (кг/м3).
Количество теплоты, переданной за 1 секунду через поверхность экспериментального канала:
Q = cВ.G (tВХ – tВЫХ )
где сВ=4,186 кДж/(кгК) – теплоёмкость воды.
Средний температурный напор:
∆tср=(∆tбол-∆tмен)/ℓn(∆tбол/∆tмен)
где
∆tбол= tВХ- tОКР
∆tмен= tВЫХ - tОКР
Поверхность теплопередачи (поверхность экспериментального канала)
F=π.dL
d=(dНАР + dВНУТР)/2
Коэффициент теплопередачи
k= Q/(F.∆tср)
Данные расчёта сводятся в таблицу 2.
Таблица 2
№ |
G, кг/с |
∆tср,OC |
k, Вт/(м2.К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Лабораторная работа №1. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГАЗА………3
Лабораторная работа №2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОБАРНОЙ ТЕПЛОЁМКОСТИ ВОЗДУХА МЕТОДОМ НАГРЕВА СТРУИ……..6
Лабораторная работа №3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ……………………………………………………………11
Лабораторная работа №4. Определение удельной теплоемкости и теплоты парообразования воды…16
Лабораторная работа №5. ИСПЫТАНИЕ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА………………………………………………………..20
Лабораторная работа №6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ……………………………….25
Лабораторная работа №7. Определение коэффициента теплопередачи …………………………………………………….30
Учебно-методическое издание
Воронова Лариса Анатольевна
Гусев Глеб Борисович
Костин Александр Владимирович