Обробка результатів.
Визначаються середні температури внутрішньої гарячої і зовнішньої холодної поверхні зразків
;
[T]=1 K, (12)
тут i – номер термопари,
,
[T]=1 K
(13)
і будується графічна залежність температури від товщини стінки: Т(х).
Теплопровідність фторопласту визначається на основі формули (11):
,
(14)
де Q
-
тепловий потік, що пройшов через
зразки за рахунок теплопровідності.
Рекомендації по розрахунку якого
наведені нижче; F – прийнята
площа поверхні одного зразка (F
= πd
/4,
де d = 0,14 м);
δ = 0,005 м (прийнята товщина зразка).
Тепловий потік Q отримується за рахунок вирахування із загального теплового потоку Q, утворюваного нагрівачем, теплових втрат через кожух
Q
=
Q - Q
;
(15)
Q = U /R; (16)
Q
= K (T
-T
).
(17)
Тут K характеризує теплопровідність кожуха і з урахуванням того, що кожух має циліндричну форму можна визначити його наближене значення
,
(18)
де R=41,0
Ом; λ
-
теплопровідність матеріалу кожуха
(азбоцементу): прийнято, що λ
=
0,08 Вт/(м К); Т
-
температура зовнішньої поверхні кожуха,
визначена 7-ою термопарою; d
-
зовнішній діаметр нагрівача, прийнято,
що d
=
0,146 м; d
-
зовнішній діаметр кожуха, прийнято, що
d
=
0,19 м; h
-
висота нагрівача, прийнято, що h
=
0,012 м; h
-
висота кожуха, прийнято, що h
=
0,022 м.
Значення
теплопровідності λ залежить від
температури матеріалу, тому отримане
значення λ потрібно віднести до середньої
температури досліджуваного зразка
.
Результати обробки дослідних даних
зводяться до протоколу експерименту.
Для інших режимів роботи установки
проводяться аналогічні розрахунки, в
результаті чого вийде кілька значень
λ
для відповідних середніх температур
, де j
- режим роботи установки. За отриманими значеннями теплопровідності λ варто одержати аналітичну залежність теплопровідності від температури, λ(Т). Наближено цю залежність можна виразити у вигляді лінійної функції:
λ = λ (1+b ). (19)
В роботі потрібно визначити значення λ і b. Для їх знаходження необхідно мати результати обробки, як мінімум, двох експериментів з різними температурними режимами. Для визначення λ і b по двох експериментах використовується система рівнянь
λ = λ (1+b ),
λ
= λ
(1+b
).
(20)
Із вирішення цієї системи рівнянь виходить
,
[λ
]
= 1
(21)
,
[b]
= 1
У випадку проведення більше двох експериментів значення λ і b усереднюються за наступними залежностями:
,
(22)
Отримані значення заносяться в таблицю 1.