4.6. Содержание отчета и его форма

Отчет по лабораторной работе выполняется в тетради или на листах формата А4. В отчете должны быть записаны: номер и наименование лабораторной работы, цель работы, начерчены принципиальная схема опытной установки, таблица для записи основных параметров установки и опытных данных, необходимые расчетные зависимости. К отчету прилагается график, выполненный на миллиметровой бумаге.

Выполнив все необходимые записи показаний измерительных приборов, надо произвести вычисления, занести в таблицу, сделать краткие выводы по работе (в часы лабораторных занятий или часы самостоятельной работы).

Работа должна быть защищена и подписана преподавателем, под руководством которого она проводилась.

4.7. Контрольные вопросы и защита работы

1. Основная характеристика центробежного насоса.

2. Напор насоса, его составляющие.

3. На что расходуется напор, развиваемый насосом?

4. Подача насоса (теоретическая и действительная).

5. Полезная мощность насоса. Формула для его расчета.

6. Гидравлический, механический, объемный и общий К.П.Д. насоса.

Защита проводится в виде собеседования.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Определение коэффициента теплопроводности сыпучих материалов методом трубы

5.1. Цель и содержание

Опытное определение коэффициента теплопроводности исследуемого материала методом трубы и установление зависимости величины коэффициента теплопроводности от температуры, а также физической сущности процесса.

5.2. Теоретическое обоснование

Интенсивность передачи тепла в твердых телах, в соответствии с законом Фурье, обуславливается температурным градиентом и величиной коэффициента теплопроводности, который характеризует собой способность материалов проводить тепло.

.

(5.1)

В общем случае коэффициент теплопроводности зависит как от химической природы тела, обуславливающей все его свойства, так и от параметров его состояния (температура, давление и т. д.). Значения коэффициента теплопроводности отдельных материалов определяются опытным путем.

Для испытания теплопроводности сыпучих материалов наиболее подходящим является метод трубы. При этом исследуемому материалу придается форма цилиндрического слоя, на внутренней и внешней поверхностях которого поддерживаются некоторые средние значения температур, соответственно и, причем. При установившемся тепловом режиме количество тепла, проходящего через исследуемый слой сыпучего материала, можно определить по известной формуле для теплового потока через цилиндрическую стенку:

,

(5.2)

где L и λ_c – длина и коэффициент теплопроводности исследуемого материала.

Определение по этой формуле коэффициента теплопроводности по известным остальным величинам не представляет трудности.

5.3. Аппаратура и материалы

Экспериментальная установка (рис. 5.1) состоит из двух труб – наружной (d₁) и внутренней (d₂), между которыми помещен исследуемый сыпучий материал, коэффициент теплопроводности которого надо определить.

Основные геометрические характеристики лабораторной установки:

– наружный диаметр наружной трубы d₃ = 90 мм,

– внутренний диаметр наружной трубы d₂ = 82 мм,

– внутренний диаметр внутренней трубы d₁ = 32 мм,

– длина установки (каждой трубы) L = 1500 мм.

Во внутренней трубе размещен электронагреватель (4), тепловой поток которого распространяется в радиальном направлении через слой сыпучего материала и наружную трубу, в окружающую среду. Это количество тепла определяется по расходу электроэнергии на электрический нагреватель. Потребляемая нагревателем мощность регулируется автотрансформатором (7). Для возможности расчета мощности нагревателя в его электрическую цепь подключен амперметр (5) и вольтметр (6).

Рисунок 5.1 – Схема лабораторной установки

Благодаря хорошему контакту исследуемого сыпучего материала с внутренней и внешней поверхностями трубы можно считать, что соответствующие соприкасающиеся поверхности материала и трубы имеют одну и ту же температуру.

В наружную поверхность внутренней и наружной трубы зачеканено по три термопары соответственно (1) и (2), соединительные провода которых подключены к потенциометру (3).

Для учета искажения температурного поля по длине исследуемого материала эти термопары расположены равномерно по длине труб – три на внутренней поверхности трубы и три на наружной поверхности трубы. Для того чтобы тепловой поток распространялся только в радиальном направлении, торцы установки имеют тепловую изоляцию.