2. Порядок выполнения работы
Работа выполняется в следующем порядке:
а) определить экспериментально значение коэффициента теплоотдачи α для горизонтальной трубы при свободном движении воздуха;
б) сравнить полученное значение α с рассчитанным по уравнению (2);
в) решить задачу.
3. Описание лабораторной установки
Установка (см. рисунок) помещена в большой комнате с достаточно устойчивой температурой. Алюминиевая труба 1 установки диаметром d = 30 мм и длиной l = 1150 мм расположена горизонтально; внутри трубы установлен электрический нагреватель 2, потребляемая мощность которого регулируется лабораторным автотрансформатором 3. Количество выделяемого тепла определяется
Схема установки:
1 – алюминиевая труба; 2 – электрический нагреватель; 3 – лабораторный автотрансформатор; 4 – амперметр; 5 – вольтметр; 6 – спаи термопар; 7 – переключатель термопар;
8 – милливольтметр, проградуированный в 0С
по расходу электроэнергии с помощью амперметра 4 и вольтметра 5. Температура внешней поверхности стенки трубы определяется как средняя из шести измерений в разных точках по ее длине. Для этого на поверхности трубы смонтированы шесть термопар 6 из хромеля-алюмеля, присоединяемые через переключатель 7 к показывающему прибору 8. Температура воздуха измеряется ртутным термометром, помещенным вдали от опытной трубы.
4. Проведение работы
Установка включается преподавателем обычно до начала занятий. Студентам не следует изменять положение ручки управления автотрансформатором, так как это приведет к увеличению времени выхода установки на стационарный тепловой режим.
Необходимо заготовить протокол измерений по форме:
|
№ изм. |
Время измерений, час |
Напряжение тока, U, В |
Сила тока, I, А |
Мощность нагревателя, Q=U·I, Вт |
Температура в точках поверхности трубы, 0С
|
|||||||||
|
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
t6 |
|||||||||
|
1 2 3 … |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ознакомивших с настоящим руководством по работе и установкой, студенты по указанию преподавателя приступают к выполнению измерений. В протокол измерений записываются показания всех приборов с интервалом во времени 3-5 минут. Опыт считается законченным при выходе установки на стационарный режим, о чем будет свидетельствовать одинаковость показаний приборов в 2-3-х идущих друг за другом измерений.
К обработке принимаются измерения соответствующие стационарному тепловому режиму.