6.1 Методика проведення експерименту
Перед виконанням лабораторної роботи вивчите схему опитної установки, принципова схема якої приведена на рис. 6.1. Опити проводите в такій послідовності.
1. Включите електричний нагрівач у мережу і, регулюючи автотрансформатором, установіть необхідну потужність по ваттметру.
2.
Після встановлення стаціонарного режиму
(орієнтовно 30 - 40 хвилин) зробіть вимір
температур на поверхні труби під
прошарком ізоляції t1,
ізоляції під тепломіром t2
і ізоляції поза тепломіром
.
Всі три значення температур визначите
за допо-могою термометрів опору по
показанню другоразового вимірюва-льного
приладу 10 (логометра).
3. Визначите перепад температур по товщині тепломіра за до-помогою термопар по показанню вимірювального приладу 11 (мілівольтметра). Якщо шкала приладу відградуюрована в мВ, то зробіть перерахунок, користуючись формулами (6.10), (6.11) і (6.12).
4. Запишіть значення внутрішнього d1 і зовнішнього d2 діамет-рів ізоляції, товщини тепломіра δ 0 , коефіцієнт теплопровідності тепломіра λ 0, число термопар n, опорів термопари Rт і вимірю-вального приладу Rм , що приведені на стенді лабораторної установки .
5. Обчислите щільність теплового потоку через тепломір qL, коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу λ і щільність теплового потоку через прошарок ізоляційного матеріалу поза тепломіром qL' відповідно за формулами (6.13 - 6.15).
6. Результати вимірів і обчислень занесіть у слідуючу таблицю 6.1.
Таблиця 6.1 - Результати вимірів і обчислень
|
В е л и ч и н а |
Позначення |
Одиниця виміру |
Чис. знач. |
|
Внутрішній діаметр ізоляції |
d1 |
м |
|
|
Зовнішній діаметр ізоляції |
d2 |
м |
|
|
Товщина тепломіра |
δо |
м |
|
|
Коефіцієнт теплопровідності матеріалу тепломіра |
λ 0 |
Вт/ (м.К) |
|
|
Кількість термопар |
n |
шт. |
|
|
Напруга термопар |
|
м |
|
|
Опір термопар |
RT |
Ом |
|
|
Опір мілівольтметра |
Rм |
Ом |
|
|
Сумарна ЕДС термопар |
Е |
мВ |
|
|
ЕДС однієї термопари |
Δ Е |
м В |
|
|
Різниця температур по товщині тепломіра |
Δ t |
оС |
|
Продовження таблиці 6.1
|
Температура під ізоляцією (на поверхні труби). |
t1 |
оС |
|
|
Температура на поверхні ізоляції (під тепломіром) |
t2 |
оС |
|
|
Температура на поверхні ізоляції поза тепломіром |
|
оС |
|
|
Щільність теплового потоку через тепломір |
qL |
Вт / м |
|
|
Коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу |
λ |
Вт/ (м.К) |
|
|
Щільність теплового потоку через ізоляцію поза тепломіром |
|
Вт / м |
|
Щільність теплового потоку через тепломір (віднесений до 1 м труби) обчислите за формулою
(6.13)
Коефіцієнт теплопровідності ізоляційного матеріалу визначите за формулою
(6.14)
Щільність теплового потоку через прошарок ізоляційного матеріалу (поза тепломіром) знайдіть по формулі
.
(6.15)
1 – металева труба; 2 - термоізоляція; 3 - нагрівач; 4 - автотрансформатор; 5 - тепломір;
6, 7, 8 - термометри опору; 9 - перемикач; 10 - логометр; 11 - мілівольтметр; 12 - вимикач;
13 - ваттметр; 14 - термопари.
Рисунок 6.1 - Схема досвідченої установки