- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Институт холода и биотехнологий
- •Лабораторный практикум по теплопередаче Часть I Учебное пособие
- •Санкт-Петербург
- •Предисловие
- •Правила выполнения студентами экспериментальных работ в лаборатории теплопередачи кафедры тотхт
- •Правила техники безопасности для студентов при работе в учебной лаборатории Общие правила
- •Правила работы на установках, находящихся под избыточным давлением
- •Правила работы на установках с электропитанием
- •Измерительные приборы и методы измерений температуры, давления, тепловых потоков и расхода сред Измерение температуры
- •1. Стеклянные жидкостные термометры
- •2. Термопары
- •Измерение давления
- •Методы определения тепловых потоков
- •Измерение расхода жидкости
- •Лабораторная работа № 1
- •Определение коэффициента теплопроводности
- •Воздуха методом нагретой проволоки
- •Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментальной установки
- •Основные параметры установки
- •Выполнение работы
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов измерений
- •Итоговая таблица
- •Отчет о лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 2
- •Определение коэффициента теплопроводности
- •Твердых тел методом цилиндрического слоя
- •Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментальной установки
- •Основные параметры установки
- •Выполнение работы
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов эксперимента
- •Итоговая таблица
- •Отчет о лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 3 определение коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала методом цилиндра Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов измерений
- •Отчет о лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 4
- •Определение коэффициента теплопроводности
- •Материалов методом шара
- •Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментальной установки
- •Выполнение работ
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов измерений
- •Отчет о лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 5 определение коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности трубы к воздуху при свободной конвекции Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментальной установки
- •Выполнение работы
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов опыта
- •Отчет о лабораторной работе
- •Лабораторная работа № 6 определение коэффициента теплоотдачи от вертикальной плоской нагретой пластины при свободной конвекции воздуха Задание
- •Теоретические предпосылки экспериментального метода
- •Устройство экспериментального стенда
- •Выполнение работ
- •Протокол наблюдений
- •Обработка результатов измерений
- •Отчет о лабораторной работе
- •Список литературы
- •Приложение
- •Теплофизические свойства сухого воздуха
- •Свойства некоторых теплоизоляционных материалов
- •Содержание
- •Часть I Учебное пособие 2
- •Часть I Учебное пособие 59
- •Институт холода и биотехнологий
- •Лабораторный практикум по теплопередаче Часть I Учебное пособие
Обработка результатов эксперимента
Студент последовательно проводит:
1) усреднение измеренных значений падения напряжения Uн и U0;
2) определение силы тока в цепи нагревателя по формуле
, (11)
где U0 – падение напряжения на образцовом сопротивлении R0 = 0,1 Ом, В;
3) определение значения теплового потока Q, выделяемого нагревателем:
, (12)
где Uн – падение напряжения на нагревателе, В.
4) определение средней температуры на внутренней поверхности латунного образца:
; (13)
5) определение средней температуры на внешней поверхности исследуемого образца:
; (14)
6) вычисление экспериментального коэффициента теплопроводности. Согласно формуле (10), коэффициент теплопроводности латуни экс вычисляется по уравнению
; (15)
7) определение температуры отнесения найденного значения экс латуни:
; (16)
8) сопоставление экспериментального значения коэффициента теплопроводности латуни экс с имеющимся в литературе табличным значением таб (c учетом температуры отнесения) по формуле
. (17)
Значения коэффициентов теплопроводности латуни таб приведены в приложении.
Результаты расчетов должны быть сведены в итоговую таблицу (табл. 4).
Таблица 4
Итоговая таблица
Iн, А |
Q, Вт |
t1, С |
t2, С |
t, С |
tотн, С |
экс, Вт/(мК) |
таб, Вт/(мК) |
, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отчет о лабораторной работе
В отчете о лабораторной работе должны быть представлены:
1. Схема экспериментальной установки.
2. Протокол наблюдений, подписанный преподавателем.
3. Расчеты по обработке опытных данных.
Лабораторная работа № 3 определение коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала методом цилиндра Задание
Изучив соответствующие разделы рекомендуемой учебной литературы [1, 5], студент должен:
1) уяснить теоретические положения и методику экспериментального определения коэффициента теплопроводности изоляционных материалов методом цилиндра;
2) провести опыт по определению коэффициента теплопроводности экс шлаковой ваты;
3) зафиксировать параметры отнесения, при которых был определен коэффициент экс (температура, плотность);
4) сопоставить полученное экспериментальное значение теплопроводности экс с табличным значением таб, рекомендованным в справочной литературе [4].