1.5. Оброблення результатів вимірювань

1.5.1. Розміри кульки ― зовнішній d₂ та d₁ діаметр внутрішнього кулькового прошарку беруть зі стендової таблички, після чого обчислюють значення товщини кулькового прошарку  за рівнянням  = 0,5(d₂ – d₁).

1.5.2. Визначені величини ЕРС термопар в мВ переводять в ^оС користуючись переводними таблицями для термопари (ТХ чи МК).

1.5.3. Після переводу значення ЕРС в ^оС температури внутрішнього та зовнішнього прошарків усереднюють за формулами для кожного режиму:

(1.13)

1.5.4. Використовуючи рівняння (1.9), визначити теплопровідність для кожного з дослідів.

1.5.5. За результатами вимірювань та розрахунків побудувати графік залежності =f(t) для кожного з стендів.

1.5.6. Зробити висновки по роботі, в яких пояснити порядок величини  та характер залежності теплопровідності сипкого матеріалу від температури.

1.5.7. Визначити термічний опір кулькового прошарку R_к за рівнянням (1.11).

1.6. Обчислити відносну похибку вимірювань та середнє квадратичне відхилення (СКВ ) за даними для кожного режиму за методикою, наведеною нижче.

Приклад розрахунку похибки визначення теплопровідності сипкого матеріалу методом кулі .

Розглянемо розрахункове рівняння та значення вимірювань одного з дослідів:

Для числового прикладу візьмемо: Q = W = 45 Вт; d₁ = 130 , d₂ = 150 мм; t_с1 = 85, t_с2 = 65°C.

Дослідно-нструментальні абсолютні похибки (похибки приладів та відхилення в розмірі кулькового прошарку):

Для розглянутого випадку

Якщо було проведено три вимірювання, за якими було отримано наступні значення теплопровідності:

₁=0,3750; ₂=0,3570; ₃=0,3674 Вт/(м∙К), то математичне сподівання (середньоарифметичне значення λ)

Випадкова похибка

Систематичну похибку розраховуємо, як відношення середньоарифметичне значення λ до максимального значення дослідно-інструментальної абсолютної похибки:

, тоді

1.7. Контрольні запитання

1.7.1. Механізм теплопровідності у газах, рідинах, аморфних та кристалічних діелектриках, металах.

1.7.2. Що таке поле температур, ізотермічна поверхня, лінія струменя, градієнт температури ?

1.7.3. Що таке тепловий потік та густина теплового потоку ?

1.7.4. Закон Фур'є.

1.7.5. Порядок величини  для різних тіл.

1.7.6. Залежність величини  від різних факторів.

1.7.7. Залежність величини  теплової ізоляції від вологості.

1.7.8. Описати схему експериментальної установки та порядок роботи.

1.7.9. Як визначити температуру досліджуваного матеріалу за допомогою приладів?

1.7.10. Як визначити стаціонарність теплового режиму у прошарку досліджуваного матеріалу ?

Лабораторна робота № 2 визначення теплоємності та температуропровідності сипких матеріалів у регулярному режимі

2.1. Мета роботи: засвоїти особливості перенесення та накопичення енергії у нестаціонарному режимі, аналітичного опису цих процесів, застосування теорії подібності, а також методику визначення коефіцієнта температуропровідності та теплоємності у нестаціонарному ― регулярному режимі, розглянути визначення цих теплофізичних характеристик через темп охолодження.