4.3 Экспериментальная установка и методика проведения опытов

4.3.1 Установка (рисунок 9) представляет собой горизонтально расположенную поверхность 1, обогреваемую снизу электрической спиралью 2. Над поверхностью находится испаряющаяся капля 3, а в непосредственной близости под поверхностью заделана одна – термопара 4. В качестве вторичного прибора используется многоканальный технологический регистратор, отградуированный соответствующим образом. Питание греющей спирали осуществляется от сети переменного тока.

Рисунок 9 – Схема экспериментальной установки по исследованию кипения жидкости на нагреваемой поверхности

Жидкость в виде капли осторожно помещается на предварительно выставленную горизонтально поверхность 1 из шприца либо пипетки. Предварительно необходимо определить объем, а следовательно и начальный радиус капли R₀.

4.3.2 Проведение эксперимента сводится к постепенному нагреву поверхности 1 и измерения секундомером времени испарения капли. При достижении = 400°С питание нагревателя отключается, затем продолжают измерять время испарения жидкости при снижении .

4.3.3 Поскольку на поверхности могут быть участки с пониженной температурой (крепление термопар, загрязнение и прочее), некоторые опыты будут давать большие отклонения. В этом случае результаты из обработки следует исключить.

4.4 Оформление протокола и обработка результатов опытов

4.4.1 В процессе выполнения лабораторной работы ведется протокол, форма которого представлена на ниже. После проведения расчетов строятся графики:

4.5 Указания к составлению отчета

Отчет о выполненной работе должен содержать: принципиальную схему экспериментального стенда; протокол испытаний; обработку результатов опытов, оценку погрешности, графики , , . Графики выполняются на миллиметровой бумаге с нанесенной сеткой и осями координат.

4.6 Контрольные вопросы

1. Закон Ньютона-Рихмана.

2. Что такое коэффициент теплоотдачи?

3. Какие опыты следует исключить из анализа и почему?

4. Какие силы удерживают каплю на поверхности и почему?

5. Что такое кипение? Какие бывают виды кипения? В чем их принципиальное различие?

6. Теплообмена при различных видах кипения.

7. Как происходит процесс развития кипения?

8. Различия объемного и поверхностного типов кипения.

9. Кривая кипения.

10. Кризисы кипения.

11. Что такое температурный напор?

12. Определение температурного напора при пузырьковом кипении.

13. При каких условиях может возникнуть процесс кипения с недогревом?

14. Температура насыщения. Какими параметрами определяется?

15. Что такое центр парообразования?

16. При каких условиях возникает процесс кипения на обогреваемой поверхности?

17. Что называют пограничным слоем жидкости?

18. Устройство и принцип работы установки.

19. Коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении.

20. Коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении.

ПРОТОКОЛ

Выполнения работы «Кипение жидкости на обогреваемой поверхности»

« » 20 г.

Объем капли

Удельная теплота парообразования r=2.26 10⁶ Дж/кг

Плотность среды ρ=960 кг/м³

N	Измеренные величины			Расчетные величины			примечание
п/п
	tw	t0	R0	Δt	q	α
	°C	°C		°C	Вт/м2	Вт/м2 К