13.2 Тәжірибелік қондырғыны сипаттау
Сынайтын материалды (13.1 сурет) екі түтікше арасындағы кеністікке құямыз. Ішкі түтікке электр қыздырғыш орнатылған. Түтіктердің екі шеті жылу ысырап болмау мақсатымен жылуизоляциялық материалмен жабылған. Электрқыздырғыш қуаттылығын өлшеу үшін амперметр мен вольтметр қолданылады. Қуаттылықты өзгерту реостаттың көмегімен іске асады. Цилиндртәрізді беттердің температурасын өлшеу қызметін термопаралар атқарады, олардың ұштары көрсеткіш аспаптарына жалғанған. Термопаралардың кезектеп қосу үшін тізбеке арнайы қосқыш енгізілген. Көрсеткіш аспабы қызметін Цельсия градусымен градуирленген милли-вольтметр қолданылады.
13.1 Сурет. Тәжірибелік қондырғының сұлбасы:
1 және 2- ішкі және сыртқы түтік; 3-ұнтақ материал; 4-электрқыздырғыш; 5-вольтметр; 6-амперметр;7-қосқыш; 8-милливольтметр; 9-термостат; 10-реостат;11-термопара.
13.2 Тәжірибеніңорындалу тәртібі
Қыздырғыш қосылғаннан кейін, стационарлық режимнің орнатылғанын күтеміз, оны термопара көрсеткіштері арқылы байқаймыз.
Егер көрсеткіштер өзгермесе, онда қыздырғыштан ауаға, цилиндр арқылы өтетін жылу берілу режимі тұрақталды деуге болады, ол шамамен қыздырғышты қосканан кейін 15 мин өткеннен сон жетеді.
Жылулық ағын қуатын өзгертіп отырып тәжірибені үш рет өткізеді.
Өлшем нәтижелері 4.1 кестеге енгізіледі.
13.1 кесте Тәжірибелік нәтижелер
I,А |
U,В |
Термопаралар қөрсеткіші |
T1, K |
T2,K |
λ, Вт/м∙К |
ε |
|||||||||
T1 |
T2 |
T3 |
T4 |
T5 |
T6 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ішкі цилиндр бетінің температурасын термопараның ең үш үлкен көрсеткішінің орташа арифметикалық мәнін табу арқылы анықтайды сыртқының ең кіші үш мәні арқылы анықтайды.
13.3 Тәжірибелік нәтижелерді өндеу
Стационарлық режим кезінде цилиндр қабырғасына өтетін жылу ағынының қуаты келесі өрнекпен анықталады:
,
[Вт] (13.3)
мұнда: d1 ═ 20 мм және d2═ 60 мм, пен l═ 380 мм, сәйкес ішкі және сыртқы циллиндрлердің диаметрлерімен ұзындығы
Қыздырғыштан берілетін барлық жылу радиалды бағытта өтетіндіктен
N = I U,[Вт] (13.4)
(13.3) және (13.4) теңдеуді қатар шығара отырып біз мынаны анықтаймыз
,[Вт/мК] (13.5)
Осы формуламен үш тәжірибе ішінде жылу өткізгіштік коэффицентті анықтаймыз, содан соң циллиндрлер арасындағы материалдың жылу өткізгіштік коэффиценті орташа мәнін табамыз.
Содан соң 13.2 кесте бойынша қарастырылып отырған материалды анықтаймыз және оның жылу өткізбеу қасиетіне баға береміз.
13.2 кесте Материалдардың жылуфизикалық касиеттері
Материал атауы |
ρ, кг/м3 |
t, ºС |
с, кДж/кг∙К |
λ, Вт/м∙К |
а∙106, м2/с |
Құрғақ құм |
1500 |
20 |
0,795 |
0,326 |
2,74 |
Ылғал топырақ |
1700 |
17 |
2,01 |
0,657 |
0,192 |
Отқа төзімді топырақ |
1850 |
450 |
1,089 |
1,035 |
0,051 |
Қызыл кірпіш |
1800 |
0 |
0,879 |
0,768 |
- |
Отқа төзімді кірпіш |
1900 |
0 |
0,837 |
0,814 |
0,514 |
Өзен жағалауының құмы |
1457 |
0 |
0,803 |
0,32 |
2,80 |