5. Содержание и оформление отчета по работе

Отчет по выполненной работе должен содержать следующее:

1. Цель работы, основные понятия и расчетные формулы;

2. Принципиальную схему установки ;

3. Протокол записи показаний измерительных приборов;

4. Обработку результатов эксперимента;

5. График зависимости между критериями подобия;

6. Расчет ошибки в определении и сопоставление результатов эксперимента с литературными данными.

6. Контрольные вопросы

1. В чем заключается физическая сущность конвективного процесса теплообмена.

2. Запись закона Ньютона-Рихмана и дать определение коэффициенту теплоотдачи.

3. Каково влияние температурного напора, физических свойств жидкости, расположение поверхности в пространстве на интенсивность теплообмена.

4. Дать определение условиям подобия физических процессов.

5. Как обработать опытные данные в числах и критериях подобия и провести анализ результатов обработки

6. Какие особенности теплоотдачи при свободном и вынужденном движении газа (жидкости).

7. Требования безопасности труда

1. К работе допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности при выполнении лабораторных работ в лабораториях кафедры «Теплоэнергетика».

2. Работа проводится только под контролем преподавателя или лаборанта.

3. Во избежании ожога запрещается касаться руками токоведущих частей установки и наружной поверхности трубы.

4. Включение и выключение установки, а также изменение силы тока производится под руководством преподавателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА В ВОДОВОДЯНОМ ТЕПЛООБМЕННИКЕ

Ц е л ь р а б о т ы: углубить знания по теории процессов теплоотдачи в теплообменнике, ознакомиться с методикой их опытного исследования и получить навыки в проведении экспериментальных работ и обработке опытных данных.

1. Основные понятия

Устройство, служащие для передачи тепла от одного рабочего тела к другому, называются теплообменными аппаратами или теплообменниками.

При этом, если процесс теплопередачи между рабочими телами происходит непрерывно и через разделяющую их стенку (поверхность теплообмена), то такие теплообменники называются рекуперативными.

Если горячая и холодная жидкости движутся параллельно и в одном направлении, то такая схема движения называется прямотоком, если параллельно, но в противоположном направлении – противотоком. Греющая и нагреваемая жидкости могут иметь различные физические свойства, агрегатное состояние, температуру, давление и скорость движения. Сама поверхность теплообмена также может различаться по размерам и форме. Вследствие этих особенностей будут различными как частные термические сопротивления теплоотдачи для каждой из двух рабочих жидкостей, так и общее термическое сопротивление, зависящее от них. Следовательно, будет различной и интенсивности теплопередачи в теплообменниках.

По результатам настоящей работы требуется установить влияние изменения взаимного движения жидкостей (прямоток, противоток) на интенсивность теплопередачи в теплообменнике. Интенсивность процесса теплопередачи в теплообменнике, то есть средний коэффициент теплопередачи между греющей и нагреваемой жидкостями Вт/(м²·К), определяется из следующего уравнения:

, (19)

где Q– количество теплоты, переданной одной жидкостью другой, Вт;F- расчетная площадь поверхности теплообмена, м²;- средний логарифмический температурный напор между греющей и нагреваемой жидкостями,⁰С.

Чтобы найти из уравнения (19) коэффициент теплопередачи, необходимо определить Q,F,.

Прежде чем изучить методику эксперимента, необходимо усвоить понятие термического сопротивления цилиндрической стенки при граничных условиях Ш-го рода и критериальное уравнение, описывающее процесс теплоотдачи при вынужденном течении жидкости в трубах [1], С. 173-189, С. 379-399.