- •Общая энергетика теплотехника
- •Самара Самарский государственный технический университет
- •Общая энергетика теплотехника
- •Самара Самарский государственный технический университет
- •Введение
- •Общие сведения об измерениях и приборах
- •2. Измерение температуры
- •2.1. Жидкостно-стеклянные термометры
- •2.2. Манометрические термометры
- •2.3. Термоэлектрические пирометры
- •2.3.1. Общие сведения
- •2.3.2. Основные правила измерения температуры термоэлектрическими пирометрами
- •2.3.3. Введение поправки на температуру холодного спая
- •2.3.4. Характеристика материалов электродов термопар
- •2.4. Электрические термометры сопротивления
- •Характеристика термопар 2-й группы из неблагородных металлов
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 приборы для измерения давления
- •Единицы измерения давления
- •Связь между единицами давления
- •Приборы для измерения атмосферного
- •Приборы для измерения избыточного
- •4. Тягомеры
- •5. Пружинный манометр
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Определение параметров влажного воздуха
- •1. Теоретические сведения
- •2. Диаграмма I-d влажного воздуха
- •3. Порядок выполнения работы
- •Описание аспирационного психрометра
- •5. Проведение работы
- •6. Обработка данных измерений
- •7. Контрольная задача
- •8. Содержание отчета
- •9. Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции воздуха
- •1. Теоретические сведения
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Проведение работы
- •5. Обработка опытных данных
- •Физические свойства сухого воздуха при атмосферном давлении
- •6. Контрольная задача
- •7. Содержание отчета
- •8. Контрольные вопросы
- •Определение коэффициента теплопередачи в пароводяном теплообменнике
- •1. Теоретические данные
- •2. Порядок выполнения работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Проведение работы
- •5. Обработка опытных данных
- •6. Контрольная задача
- •7. Содержание отчета
- •8. Контрольные вопросы
- •Cодержание
- •2. Лабораторная работа № 2. Приборы для измерения давления…………………..………… 18
- •Общая энергетика. Теплотехника
- •443100, Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус
- •4 46011, Г. Сызрань, ул. Советская, 45
5. Обработка опытных данных
1. Определить общий средний коэффициент теплоотдачи
,
где Q – тепловой поток, отводимый от поверхности трубки конвекцией и излучением, Вт (при установившемся режиме он равен мощности электронагревателя); – средняя температура поверхности нагрева, 0С; n – число точек, где измеряется температура, n = 6; – температура воздуха вдали от экспериментальной установки, 0С; F = πdl – теплоотдающая площадь поверхности, м2.
2. Определить средний коэффициент теплоотдачи излучением
,
где – часть общего теплового потока, отводимая от греющей поверхности излучением; – приведенная степень черноты; εс – степень черноты поверхности трубы (для алюминия εс=0,06); εокр – степень черноты окружающих предметов; F – теплоотдающая площадь поверхности трубы, м2; Fокр – площадь поверхности окружающих предметов, м2 (так как Fокр > F, то εп = εс); с0 = 5,67 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2·К4); Токр – температура окружающих предметов, К (можно считать Токр= Твозд =); Тст =, К.
3. Рассчитать средний конвективный коэффициент теплоотдачи
.
4. Для условий опыта вычислить безразмерный комплекс
.
5. По уравнению (2) определить число Нуссельта Nu.
6. Найти расчетное значение коэффициентов теплоотдачи конвекцией
.
7. Определить расхождение опытного и расчетного значений коэффициентов теплоотдачи
.
При вычислениях свойства воздуха принимать по его температуре в соответствии с данными табл.1.
Таблица 1
Физические свойства сухого воздуха при атмосферном давлении
Температура, 0С |
-50 |
-30 |
-10 |
0 |
10 |
30 |
50 |
|
λ·102, Вт/(м·К) |
2,04 |
2,2 |
2,36 |
2,44 |
2,51 |
2,67 |
2,83 |
|
ν·106, м2/с |
9,23 |
10,8 |
12,43 |
13,3 |
14,16 |
16 |
17,95 |
|
Pr |
0,73 |
0,72 |
0,71 |
0,707 |
0,705 |
0,701 |
0,698 |
|
Температура, 0С |
70 |
90 |
110 |
140 |
180 |
250 |
350 |
|
λ·102, Вт/(м·К) |
2,96 |
3,13 |
3,28 |
3,49 |
3,78 |
4,27 |
4,91 |
|
ν·106, м2/с |
20,02 |
22,1 |
24,2 |
27,8 |
32,49 |
40,61 |
55,46 |
|
Pr |
0,694 |
0,69 |
0,687 |
0,684 |
0,681 |
0,677 |
0,676 |
6. Контрольная задача
Горизонтальная труба диаметром d, длиной l с температурой поверхности tст находится в спокойном воздухе, температура которого tвозд. Определить поток теряемой трубой теплоты Q за счет естественной конвекции, используя формулу (2). Численные значения исходных величин взять по индивидуальному номеру, названному преподавателем, в соответствии с табл. 2.
Таблица 2
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
d, м |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
0,35 |
0,4 |
0,15 |
0,5 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
|||
l, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
1,2 |
1,4 |
|||
tст, 0С |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
20 |
10 |
15 |
20 |
|||
tвозд, 0С |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
-10 |
-30 |
-20 |
-15 |
|||
№ |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|||
d, м |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,19 |
|||
l, м |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
|||
tст, 0С |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
|||
tвозд, 0С |
-10 |
-5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
0 |
20 |
30 |
Окончание табл. 2
№ |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
d, м |
0,2 |
0,21 |
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,25 |
l, м |
4,0 |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
5,0 |
tст, 0С |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
110 |
tвозд, 0С |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |