| Положение трубы | Температура поверхности трубы, tс, оС | Показания электроприборов | Температура стен помещения, оС | |||||
| номера термопар | напряжение, U, В | сила тока, I, А | ||||||
| горизонтальное | ||||||||
| 45 о | ||||||||
| вертикальное |
На основании измеренных величин рассчитываем:
– количество теплоты Q, Вт, выделяемое электронагревателем
Q = U·I,
где U − напряжение, В;
I − сила тока, А;
– количество теплоты Q изл, Вт, отдаваемое трубой излучением
где ε лат= 0,87 — степень черноты окисленной латуни;
с 0 = 5,67 Вт/(м2·К4) − коэффициент излучения абсолютно черного тела;
F тр = π dL, м2 − наружная поверхность трубы (d = 35 мм, L = 1 м)
Т тр, К − температура наружной поверхности трубы;
Т ст, К − температура стен лаборатории во время опыта;
– количество теплоты, отводимое от трубы свободной конвекцией
Q к = Q – Q изл .
Значение коэффициента теплоотдачи рассчитывается из соотношения
,
где t в — температура воздуха в лаборатории.
По полученным трем значениям α при горизонтальном и вертикальном расположении трубы, а также при её наклоне под 45° к горизонту (αгор, αвер, α45) надо сделать заключение о том, как и почему изменяется значение коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции от одиночной трубы при изменении её пространственного положения.
Контрольные вопросы
1. Как устроена экспериментальная установка? Какие величины, с какой целью и как измеряются в опыте?
2. Какие факторы влияют на интенсивность теплоотдачи при свободном движении теплоносителя относительно трубы?
3. Как в лабораторной работе определяется количество теплоты, отводимое от трубы конвекцией?
4. Как определяется количество теплоты, отдаваемое трубой излучением? Какое допущение при этом принято?
5. От чего зависит и как рассчитывается значение приведенного коэффициента излучения? Почему в лабораторной работе eпр = eлат?
6. Как изменится коэффициент теплоотдачи от трубы, если её поместить в поток воздуха, движущегося поперёк трубы?
7. Как зависит коэффициент теплоотдачи от трубы от угла атаки потока теплоносителя?
8. Как изменятся значения конвективного и эффективного коэффициентов теплоотдачи, если трубу окрасить в белый цвет?
9. Как изменятся значения конвективного и эффективного коэффициентов теплоотдачи после окраски трубы в чёрный цвет?
10. Как изменится коэффициент теплоотдачи от трубы, если её поместить в воду той же температуры, что и температура воздуха в помещении?
11. В каком случае и с какой целью делается внешнее либо внутреннееоребрение труб?
13. Какие методы интенсификации процесса теплоотдачи используются на практике?
14. При каком условии изоляция трубы уменьшает теплоотдачу от неё, а при каком условии – увеличивает?
15. Запишите общий вид критериальных уравнений для определения коэффициента теплоотдачи при вынужденной и свободной конвекции?
16. Определите понятия «теплоотдача» и «теплопередача». Какие коэффициенты характеризуют эти процессы? Какой из этих коэффициентов является составляющим другого?
Образец оформления титульного листа лабораторной работы
по дисциплине «Термодинамика»
