- •Опд.Ф.06 теплотехника
- •Лабораторная работа № 1 определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении
- •Задание
- •Оценка погрешности измерений
- •Описание экспериментальной установки по определению массовой теплоемкости воздуха при постоянном давлении
- •Назначение.
- •Порядок проведения эксперимента
- •Измеренные и расчетные величины
- •Данные установки и таблица результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Лабораторная работа № 3 исследование процессов во влажном воздухе
- •Задание
- •Основы теории
- •Назначение экспериментальной установки
- •Порядок проведения эксперимента
- •Данные установки и расчётные величины
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Протокол проведения опыта
- •Лабораторная работа № 7 определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубе
- •Основы теории
- •Задание
- •Измеряемые величины:
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Данные установки и таблица результатов эксперимента и расчета
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Лабораторная работа № 9 определение зависимости коэффициенна теплопроводности воздуха от температуры методом нагретой нити
- •Основы теории
- •Задание
- •Расчетные формулы
- •Порядок выполнения работы
- •Данные установки и таблица результатов измерений
- •Обработка результатов измерений для каждого из опытов
- •Контрольные вопросы и задания.
- •Лабораторная работа № 10 исследование теплоотдачи при пузырковом кипении жидкости
- •Основы теории
- •Подготовка установки к работе*
- •Порядок выполнения работы
- •Данные установки и таблица результатов измерений (рассчитывается по значениям d и l)
- •Обработка результатов измерений
- •Сопоставление опытных данных с расчетными
- •Сравнение значений αр и qр с αоп и qоп
- •Контрольные вопросы и задания.
Порядок проведения эксперимента
Подключить вентилятор (7) и регулятор напряжения (6) к розеткам, расположенным на задней панели установки;
Соединить проводами гнёзда мультиметра (5) и гнёзда (3) на передней панели установки для измерения величин U0 и Uн. Включить мультиметр в режим измерения напряжения;
Подключить установку к сети и включить тумблер «Сеть» и тумблер измерителя температуры (1) типа УКТ-38. Проверить работу всех четырёх термопар;
Включить тумблер «Насос» и установить регулятором требуемый расход воздуха по перепаду давления на U- образная манометре;
Включить тумблер «Нагрев» и установить такое напряжение на нагревателе калорифера (примерно 150 В), при котором температура горячего воздуха на входе в сушильную камеру была бы равна t2=60-650С;
Смочить ткань в сушильной камере с помощью капельницы (13);
Смочить термопару (15);
Через 3-4 минуты записать значения t1, t2, t3, t4, зарегистрированные прибором УКТ-38;
Измерить мультиметром (5) величины U0 и Uн, переключая тумблер (4) в соответствующие положения;
Измерить перепад Δh на дроссельной шайбе по U- образная манометру;
Провести эксперимент при 3-х значениях напряжения 100, 125, 150 В. Время выхода установки на стационарный режим составляет 5-7 мин.
Данные установки и расчётные величины
Величина образцового сопротивления в цепи нагревателя: R0 = 0,1 Ом.
Ток нагревателя: I = U0/R0;
Количество теплоты, подводимой к воздуху в калорифере (без учета потерь в окружающую среду) : Ф = Uн I;
Так как дроссельная шайба диаметром D = 8 мм не является стандартной, то необходима ее калибровка.
Калибровка производится по тепловой мощности Ф (Вт), подводимой к воздуху в калорифере:
Ф = m сp (t2 – t1), (5)
где m - массовый расход воздуха через калорифер, кг/с;
ср - теплоёмкость воздуха при постоянном давлении (принимается равной 1000 Дж/(кг К);
Из уравнения (5) следует:
m = Ф/(ср (t2 – t1)), (6)
Предположив, что зависимость перепада давления Δр и соответственно разности Δh на U-манометре - линейная функция от массового расхода т, можно записать:
m = k Δh, (7)
где k – коэффициент пропорциональности (калибровочный коэффициент) и из соотношения (7) найти коэффициент k для его использования в дальнейших расчётах:
(8)
Рис. 2. Общий вид опытной установки: 1 - измеритель температур УКТ-38; 2 - манометр; 3 – разъемы; 4 – переключатель Uн/U0; 5 – мультиметр; 6 – регулятор напряжения. |
Рис. 3. Схема измерительной части установки: 7 – вентилятор; 8 – калорифер; 9 - сушильная камера; 10 – трубка; 11 - отверстия трубки; 12 – ткань; 13 – капельница; 14, 15 – термопары. |
Для определения калибровочного коэффициента k необходимо по результатам 3-х опытов при 3-х значениях напряжения (100, 125, 150 В) по уравнению (6) рассчитать значения «m» и, используя измеренные значения Δh, построить линейный график функции (7), из которого найти калибировочный коэффициент k как тангенс угла наклона прямой линии, соответствующей уравнению (7).
При дальнейшей обработке опытных данных по зависимостям (9) и (10) использовать значение «m», рассчитываемые по уравнению (7) с использованием этого калибровочного коэффициента.
Р ис. 4. Изображение процессов изменения параметров влажного воздуха в H,d – диаграмме: 12–нагрев воздуха в калорифере; 23–испарение влаги из ткани (точки 4 и 5 соответствуют состояниям насыщенного воздуха при температурах мокрого термометра t4 и ; пунктирные линии – линии мокрого термометра).