Основные теоретические сведения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра теоретической и промышленной теплотехники

Лабораторная работа №2

 

По дисциплине «Техническая термодинамика»

«Определение коэффициента теплопроводности воздуха методом нагретой нити»

 

 

Выполнила: студенткагр.5011

Кабанова М.А.

Проверил: доцент кафедры ТПТ

Крайнов А.В.

 

 

Томск 2013г.

Содержание:

Введение. 3

Основные теоретические сведения. 4

Описание экспериментальной установки и проведения опыта. 6

Обработка результатов. 8

Вывод: 11

Список использованных источников. 12

 

Введение

Целью работы является получение навыков экспериментального определения коэффициента теплопроводности газа.

Задачами исследования являются:

1) определение коэффициента теплопроводности воздуха при разных

температурах излучающей поверхности;

2) построение зависимости коэффициента теплопроводности воздуха

от температуры;

3) сопоставление полученных результатов с известными литературными данными;

4) составление отчета по выполненной работе.

 

Основные теоретические сведения

Данная работа связана с таким физическим явлением как теплопроводность. Методы определения теплопроводности веществ независимо от их агрегатного состояния и диапазона реализуемых температур делятся на две группы: стационарные и нестационарные.

Стационарные методы основаны на исследовании неизменных во времени температурных полей.

Нестационарные методы основаны на исследовании меняющихся во времени по определенному закону температурных полей, они более сложны в реализации.

Метод нагретой проволоки из-за простоты конструкции и детальной разработки теории занимает ведущее место в исследованиях

теплопроводностей жидкостей и газов. Экспериментальное определение

коэффициента теплопроводности слоя газообразного вещества основано

на измерении теплового потока и градиента температур в исследуемом веществе.

В соответствии с законом Фурье в стационарном режиме тепловой поток, передаваемый теплопроводностью через цилиндрический слой, выражается в виде:

λ (t₁)=

где λ – коэффициент теплопроводности вещества слоя, Вт/(м·K);

d1, d2,– внутренний, внешний диаметры и длина цилиндрического слоя, м;

t1, t2 – температуры внутренней и внешней ограничивающих поверхностей

слоя, C.

Вольфрамовая проволока нагревается постоянным током, величина которого определяется расчетным путем по падению напряжения на образцовом элементе сопротивления

Для определения производной dQ при температуре, которой соответствует величина λ(t1), необходимо знать зависимость Q=f(t1), которую находят по экспериментальным данным