4. Измеряемые величины:

t₁ – температура воды на входе в гладкую трубу, ⁰С;

t₂ – температура воды на входе в оребренную трубу, ⁰С;

t₃ – температура воды на выходе из гладкой трубы (температура воды на входе в оребренную трубу), ⁰С;

t₄ – температура воды на выходе из оребренной трубы, ⁰С;

t₅ – температура на внешней поверхности гладкой трубы в ее середине, ⁰С;

t₆ – температура на внешней поверхности оребренной трубы вблизи выхода, ⁰С;

t₇ – температура на внешней стороне ребра, ⁰С;

G – массовый расход воды, кг/ч.

5. Подготовка установки к работе (студентами во время проведения работы не выполняется):

1. Заземлить установку;

2. Соединить полихлорвиниловые шланги с элементами системы в соответствии со схемой;

3. Открыть краны К₁, К₂, К₃ (горизонтальное положение ручек);

4. Заполнить водоподогреватель и систему дистиллированной водой через расширительный бачёк 11;

5. Постепенно доливая воду в расширительный бачек 11 добиться удаления воздуха из всей системы;

6. Включить циркуляционный насос;

7. Долить воду в расширительный бачек до его середины;

8. Если в системе остался воздух, то следует подтянуть хомуты на магистральных соединениях и повторить операции, указанные в пунктах 5-8;

9. Подключить к соответствующим розеткам (на задней панели установки) водоподогреватель и циркуляционный насос.

6. Порядок выполнения работы

1. Включить электропитание установки переключателем «Сеть»;

2. Закрыть кран К₃;

3. Включить циркуляционный насос переключателем «Насос»;

4. Медленно открывая кран К₁, установить объемный расход воды через трубу, соответствующий 10- 15 см³/с.

5. Включить электрический водоподогреватель переключателем «Нагрев»;

6. Включить измеритель температуры 2 и у становить на нем соответствующий режим работы: 1 канал измеряет температуры t₁, t₂, t₃, t₄, t₅, t₆, t₇.

7. Дождаться установления стационарного режима и произвести отсчет температур.

7. Обработка результатов измерений

1. Произвести отсчет температур t₁ – t₇;

2. По расходомеру 8 определить расход воды G, (кг/ч) и затем рассчитать ее W (м/с) скорость по уравнению

w = 4G/(3600 ρπd ) (15)

3. Рассчитать экспериментальное значение теплового потока Ф по формуле (14)

4. Рассчитать экспериментальное значение коэффициентов теплоотдачи α_1.э и α_2.э из уравнений (10) и (11)

5. Рассчитать экспериментальное значение коэффициентов теплопередачи К_э и К_ор.э по формулам

(16)

(17)

6. По формулам (5) и (6) для Nu₁ и Nu₂ расчитать теоретические значения коэффициентов теплоотдачи α₁ и α₂ и по формулам (15) и (16) теоретические значения К и К_ор;

7. Сравнить результаты теории и эксперимента.

Таблица 1 Данные установки и таблица результатов эксперимента и расчета

№ п/п

t1, ^0C

t2, ^0C

t3, ^0C

t4, ^0C

t5, ^0C

t6, ^0C

t7, ^0C

G, кг/с

w, м/с

α1

α2

К

Кoр

α1.э

α2.э

К

Кор

Вт/(м^2 К)

1.

2.

3.

4.

5.

Диаметр трубы d

Длина трубы l

Параметры оребрения

Толщина стенки δ

Коэффициент теплопроводности материала стенки