2.4 Охрана труда

При выполнении лабораторной работы необходимо предварительно ознакомиться и усвоить существующие в лаборатории правила техники безопасности и противопожарного режима. Кроме того, включение электропитания приборов и нагревательного участка производить только в присутствии преподавателя или лаборанта. Для безопасной работы установки следует строго выдерживать заданные преподавателем или лаборантом значения I и U.

2.5 Порядок подготовки и проведения экспериментов

• Заготовить протокол испытаний, форма которого приведена в приложении;

• Включить питание прибора КСП-4 и убедиться в его исправности;

• Под наблюдением преподавателя или инженера лаборатории включить питание понижающего трансформатора и установить величину падения напряжения на опытном участке 1,5В;

• При установившемся тепловом режиме занести показания приборов в протокол эксперимента;

-Повторить измерения при U (1.8, 2.0, 2.2, 2.5, 2.8, 3.0 В) и занести показания приборов в протокол;

-Отключить нагрев опытного участка и обесточить установку.

2.6 Обработка результатов эксперимента

Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубки к жидкости рассчитывают по уравнению

(2.5)

где – температура жидкости;

– температура стенки.

Конвективная составляющая плотности теплового потока выражается разностью полной плотности теплового потока и плотности теплового потока излучения :

(2.6)

Полная плотность теплового потока q постоянна по поверхности опытного участка и вычисляется по формуле:

(2.7)

где I, U – показания амперметра и вольтметра;

d=8 мм – наружный диаметр трубки;

L=1,3 м – длина обогреваемого участка.

Плотность теплового потока, обусловленную тепловым излучением, находят расчетным путем с помощью зависимости:

(2.8)

где С_пр=1,58 – приведенная излучаемая способность;

Т_с=t_с+273 – абсолютная температура поверхности трубы;

Т_ж=t_ж+273 – абсолютная температура окружающих тел.

Полученные результаты представляются в виде графика зависимости:

(2.9)

представленного в логарифмических координатах.

2.7 Указания к составлению отчета

Отчет о выполненной работе должен содержать: принципиальную схему экспериментального стенда; протокол испытаний; обработку результатов опытов, оценку погрешности, графики .

2.8 Вопросы для самопроверки

1. Что такое естественная конвекция?

2. Физическая природа процесса теплоотдачи при свободной конвекции.

3. Закон Ньютона-Рихмана для конвективной теплопередачи.

4. Особенности теплоотдачи капельных жидкостей по сравнению с теплоотдачей газов.

5. Числа подобия: Nu, Gr, Pr (формулы).

6. Гидродинамический и тепловой пограничный слой.

7. Что характеризует собой критерий Нуссельта.

8. Опишите устройство и принцип работы установки.

9. Что называют коэффициентом теплоотдачи, от каких величин он зависит?

10. Определение конвективной составляющей плотности теплового потока

ПРОТОКОЛ

Исследование теплоотдачи при естественной конвекции газа около горизонтальной трубы

« » 20 г.

№ п/п	Измеряемые величины				Рассчитываемые величины
	I,А	U,В	tc,◦С	q, Вт/м2		qи, Вт/м2	qк, Вт/м2	α, Вт/м2	Nu	Gr	LnNu	LnGr
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10	11	12