Обработка результатов эксперимента. Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубки к жидкости рассчитывают по уравнению

Коэффициент теплоотдачи от поверхности трубки к жидкости рассчитывают по уравнению

(2.5)

где – температура жидкости;

– температура стенки.

Конвективная составляющая плотности теплового потока выражается разностью полной плотности теплового потока и плотности теплового потока излучения :

(2.6)

Полная плотность теплового потока q постоянна по поверхности опытного участка и вычисляется по формуле:

(2.7)

где I, U – показания амперметра и вольтметра;

d=8 мм – наружный диаметр трубки;

L =1,3 м – длина обогреваемого участка.

Плотность теплового потока, обусловленную тепловым излучением, находят расчетным путем с помощью зависимости:

(2.8)

где С_пр=1,58 – приведенная излучаемая способность;

Т_с=t_с+273 – абсолютная температура поверхности трубы;

Т_ж=t_ж+273 – абсолютная температура окружающих тел.

Полученные результаты представляются в виде графика зависимости:

(2.9)

представленного в логарифмических координатах.

Указания к составлению отчета

Отчет о выполненной работе должен содержать: принципиальную схему экспериментального стенда; протокол испытаний; обработку результатов опытов, оценку погрешности, графики .

Вопросы для самопроверки

1. Что такое естественная конвекция?

2. Физическая природа процесса теплоотдачи при свободной конвекции.

3. Закон Ньютона-Рихмана для конвективной теплопередачи.

4. Особенности теплоотдачи капельных жидкостей по сравнению с теплоотдачей газов.

5. Числа подобия: Nu, Gr, Pr (формулы).

6. Гидродинамический и тепловой пограничный слой.

7. Что характеризует собой критерий Нуссельта.

8. Опишите устройство и принцип работы установки.

9. Что называют коэффициентом теплоотдачи, от каких величин он зависит?

10. Определение конвективной составляющей плотности теплового потока

 

 

ПРОТОКОЛ

Исследование теплоотдачи при естественной конвекции газа около горизонтальной трубы

«» 20 г.

 

№ п/п	Измеряемые величины	Рассчитываемые величины
	I,А	U,В	tc,◦С	q, Вт/м2	qи, Вт/м2	qк, Вт/м2	α, Вт/м2	Nu	Gr	LnNu	LnGr

 

3 Методические указания к лабораторной работе №3 «Исследование теплоотдачи при естественной конвекции газа около вертикальной трубы»

Цель работы

Целью проведения лабораторной работы является изучение механизма теплообмена при свободной конвекции, структуры потока в пограничном слое, характера распределения температуры поверхности вертикальной стенки и коэффициента теплоотдачи по её высоте.