Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "тепломасообмін" для студентів енергетичних спеціальностей




212.57 Kb.
НазваМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "тепломасообмін" для студентів енергетичних спеціальностей
Сторінка1/3
Дата конвертації08.12.2012
Розмір212.57 Kb.
ТипМетодичні вказівки
Зміст
Лабораторна робота 1
1.3 Порядок проведення роботи
1.4 Обробка результатів вимірювань
1.5 Оцінка похибки експерименту
1.6 Зміст звіту
1.7 Контрольні запитання
Лабораторна робота 2
2.2 Опис експериментальної установки
1 розміщена спіраль електронагрівача 2
  1   2   3
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

2977 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт

з дисципліни “ТЕПЛОМАСООБМІН”

для студентів енергетичних спеціальностей

заочної форми навчання

Суми

«Видавництво СумДУ»

2010

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Тепломасообмін” для студентів енергетичних спеціальностей заочної форми навчання / укладач С.С. Мелейчук. – Суми: Вид-во СумДУ, 2010.- 27 с.
Кафедра технічної теплофізики

ЗМІСТ





C.

Вступ…………………………………………………….

4

1. Лабораторна робота 1. Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу.…………..


5

2. Лабораторна робота 2. Дослідження тепловіддачі від вертикальної труби при вільній конвекції повітря…….


11

3. Лабораторна робота 3. Дослідження радіаційно-конвективної тепловіддачі від горизонтальної труби…


19

Список літератури………………………………………..

26

ВСТУП
Методичні вказівки призначені для студентів фахових спрямувань «Енергомашинобудування» і «Теплоенергетика».

Метою лабораторних робіт є поглиблення знань основних положень тепломасообміну – науки, що вивчає основні закономірності перенесення теплоти та механізм масообмінних процесів.

Постановка лабораторних робіт базується на використанні основних законів тепломасообміну і передбачає дослідження стаціонарного процесу теплопровідності (робота 1), а також конвективного теплообміну від горизонтальної та вертикальної труби (роботи 2, 3).

Особлива увага під час виконання лабораторних робіт приділяється набуттю навичок проведення теплотехнічних експериментів (косвений метод дослідження) і обробки результатів.

Кожна лабораторна робота розрахована на дві години занять у спеціалізованій лабораторії тепломасообміну кафедри технічної теплофізики і передбачає самостійну підготовку за рекомендованою літературою відповідно до рекомендацій методичних вказівок.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1
Визначення коефіцієнта теплопровідності

ізоляційного матеріалу



    1. Завдання


Мета роботи – поглиблення знань стаціонарної теплопровідності (кондуктивний теплообмін), вивчення методики експериментального визначення коефіцієнтів теплопровідності твердих тіл і набуття навичок проведення теплотехнічного експерименту.

У результаті виконання роботи необхідно:

– ознайомитися з вимірюванням температури поверхневого шару тіла термоелектричними термометрами (термопарами);

– за даними експерименту розрахувати стаціонарний тепловий потік через одиницю довжини циліндричної стінки;

– визначити коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу;

– оцінити похибку експерименту.
1.2 Опис експериментальної установки
Схема установки показана на рисунку 1.1.

Усередині сталевої труби 1 розміщена спіраль електронагрівача 2 із живленням від мережі через автотрансформатор 5. Циліндровий шар азбестової теплоізоляції 3, коефіцієнт теплопровідності якого необхідно визначити в експерименті, покритий допоміжним шаром 4 поліетилену з відомим коефіцієнтом теплопровідності = 0,281 0,005 Вт/(м·К) (для інтервалу температур = 20-100 похибка не перевищує 2%).

Температури на поверхні циліндрових шарів , і вимірюються термопарами "хромель – копель" (ХК) у комплекті з мілівольтметром 6 (тип М-64).




Рисунок 1.1 – Схема експериментальної установки

1.3 Порядок проведення роботи
Електрична потужність W нагрівача встановлюється в межах 50-70 Вт. У зв'язку з достатньо високою тепловою інерційністю установки необхідно після її вмикання систематично (через 3-5 хвилин) реєструвати показання приладів (табл. 1.1) до повного досягнення стаціонарного режиму теплообміну, коли останні вимірювання температур , і не відрізняються більше ніж на 2-3%.

Під час проведення роботи необхідно ознайомитися з метрологічними особливостями вимірювань температур термопарами.

Таблиця 1.1



W







q1





хв

Вт

оС

оС

оС

Вт/м

Вт/(м·К)

%


1.4 Обробка результатів вимірювань
Необхідні розрахунки виконують за результатами останнього вимірювання, що відповідає стаціонарному режиму.

1.4.1 Тепловий потік (Вт/м) через одиницю довжини циліндрової стінки (допоміжний шар поліетилену) розраховується за формулою

. (1.1)

1.4.2 У режимі стаціонарного теплообміну такий самий за величиною тепловий потік пройде через випробувальний шар азбестової ізоляції, тобто

. (1.2)
Отже, для циліндрового шару азбесту

. (1.3)
З формули (1.3) за відомими значеннями q1, , , і визначають коефіцієнт теплопровідності азбесту .
1.4.3 Повний тепловий потік (Вт) через циліндричну поверхню

, (1.4)

де l –довжина труби.

Отримані значення потоку необхідно зіставити з електричною потужністю W нагрівача.

1.4.4 Експериментальне значення коефіцієнта теплопровідності азбесту слід порівняти з табличним значенням * (величину * визначають за середньою температурою шару азбесту за таблицею на стенді) .
1.5 Оцінка похибки експерименту
Похибка експериментального методу визначення коефіцієнта теплопровідності твердих тіл характеризується відмінністю між величинами і *.

Оцінку похибки результату непрямих вимірювань (у даному випадку величини ) проводять за рівнянням, зазначеним у [5]. Використовуючи ці рекомендації і нехтуючи нескінченно малими величинами >>, можна одержати залежність для визначення максимально можливої відносної похибки, %, визначення коефіцієнта теплопровідності:

, (1.5)

тут - абсолютна допустима похибка вимірювального приладу мілівольтметра, °С.

Згідно з широковідомим практичним правилом абсолютна допустима похибка приблизно дорівнює половині якнайменшого розподілу шкали приладу.

Для вимірювання малих різниць температур на поверхнях допоміжного циліндричного шару і підвищення чутливості приладу іноді використовується диференціальне зустрічне включення термобатарей (послідовне включення декількох термопар), коли вимірюється різниця температур , а не температури і незалежно одна від одної. Набір термопар у термобатарею призводить до зростання термо-ЕРС, а, таким чином, і до зниження похибки вимірювань температури. У разі диференціального включення в термобатарею відносна похибка, %:
, (1.6)

де n – кількість термопар у батареї.

Зіставте формули (1.5) і (1.6).
1.6 Зміст звіту
– постановка завдання;

– схема експериментальної установки;

– таблиця результатів вимірювань і розрахунків;

– порядок обробки експериментальних даних;

– оцінка похибки експерименту.

1.7 Контрольні запитання
1 Поясніть механізм перенесення тепла теплопровідністю і запишіть формулу для теплового потоку через плоску стінку.

2 Що таке коефіцієнт теплопровідності? Його фізичне значення, розмірність і числові значення для речовин у твердому, рідкому і газоподібному станах?

3 Сформулюйте умову стаціонарності теплового потоку через багатошарову стінку.

4 Покажіть розподіл температур по товщині двошарової плоскої стінки у стаціонарному режимі, якщо , а (по товщині) .

5 Поясніть суть методу, описаного у даній роботі
для визначення коефіцієнта теплопровідності твердого тіла.

6 Чому диференційне включення термопар і використовування термобатарей призводить до зниження похибки вимірювання температури?


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2
Дослідження тепловіддачі від вертикальної труби при вільній конвекції повітря
2.1 Завдання
Мета роботи – поглиблення знань за теорією конвективного теплообміну при вільному русі рідини (термогравітаційна конвекція), ознайомлення з методикою експериментального визначення коефіцієнтів тепловіддачі і набуття навичок проведення теплотехнічного експерименту.

У результаті виконання роботи необхідно:
– за результатами експериментальних досліджень побудувати графік розподілу температур стінки труби по її висоті ;

– розрахувати значення локальних коефіцієнтів тепловіддачі і побудувати графічну залежність ;

– визначити середнє значення коефіцієнта конвективної тепловіддачі для вертикальної труби і тепловий потік за рахунок конвекції;

– оцінити похибку експерименту.
2.2 Опис експериментальної установки
Схема установки з параметрами (див. рис. 2.1): , ; площа поверхні теплообміну ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Усередині сталевої вертикальної труби 1 розміщена спіраль електронагрівача 2 із живленням від мережі через автотрансформатор 4. Для вимірювання потужності W(Вт), споживаної нагрівачем, застосовується ватметр 3. На зовнішній

поверхні труби по її висоті розміщено десять хромель-копелевих термопар, які в комплекті з потенціометром 6 (через перемикач 5) служать для вимірювання температури стінки у фіксованих точках.

Оскільки у схемі вимірювання температур стінки труби відсутня автоматична компенсація температури вільних кінців термопар, необхідно до показників потенціометра додавати показники ртутного термометра, розміщеного у вільних спаях термопар, тобто фактичну температуру навколишнього середовища.
  1   2   3

Схожі:

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Електропостачання та електропривод" для студентів спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни "Електропостачання та електропривод" для студентів спеціальностей 090303 "Шахтне...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни фізика твердого тіла Для студентів інженерно-технічних спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни фізика твердого тіла. Для студентів інженерно-технічних спеціальностей денної...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни " Фізика " для студентів напрямів підготовки
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Фізика” /укладач О. В. Лисенко. – Суми: Сумський державний університет,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни " Фізика " для студентів напрямів підготовки
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Фізика” /укладач О. В. Лисенко. – Суми: Сумський державний університет,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робiт з дисципліни "бжд" для студентів усіх спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робiт з дисципліни “бжд” для студентів усіх спеціальностей/ Упоряд. Дзюндзюк Б. В., Березуцька...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Основи програмування та алгоритмічні мови»
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Основи програмування й алгоритмічні мови» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з фізики оптика Для студентів інженерно-технічних спеціальностей
Методичні вказівки до лабораторних робіт з фізики. Оптика. Для студентів інженерно-технічних спеціальностей денної форми навчання...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напрямів підготовки
Хімія та електрорадіоматеріали. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт усіх форм навчання за напрямками підготовки: 050903...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт із курсу „основи океанології дніпропетровськ рвв дну 2008
Уміщені методичні вказівки до виконання лабораторних робіт із дисципліни „Основи океанології”. Наведені рекомендації до виконання...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни \"тепломасообмін\" для студентів енергетичних спеціальностей iconМетодичні вказівки до виконання додаткових лабораторних робіт з дисципліни " інформаційні технології" (частина ІІ) для студентів фізико-технічного інституту
Методичні вказівки до виконання додаткових лабораторних робіт з дисципліни “Інформаційні технології” (частина ІІ) для студентів І...
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка