Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ. Мета роботи - поглиблення знань з теорії складного теплообміну, вивчення радіаційного теплообміну між сірими тілами в прозорому середовищі




Мета роботи - поглиблення знань з теорії складного теплообміну, вивчення радіаційного теплообміну між сірими тілами в прозорому середовищі, ознайомлення з методом визначення ступеня чорноти твердих тіл (вакуумний метод “дроту”) і набуття навичок проведення теплотехнічного експерименту.

У результаті виконання роботи необхідно:

– експериментально встановити існування практично чисто радіаційного теплообміну між випромінюючим тілом і оболонкою, побудувати графік залежності у вакуумній камері;

– визначити ступінь чорноти ніхромового дроту і побудувати графік залежності ;

– оцінити похибку експерименту.

6.2 Опис експериментальної установки

 

Схема установки показана на рисунку 6.1. Ніхромовий дріт 5 діаметром d1=0,5мм натягнутий у скляній камері 3 між мідними шинами 2 через механізм підтягування 4. Вакуум у камері створюється за допомогою вакуум-насоса 11 і регулюється вентилем 10. Для вимірювання розрідження в камері є вакуумметр 9.

Нагрів ніхромового дроту здійснюється від мережі через автотрансформатор 1. Для вимірювання електричної потужності W живлення встановлені амперметр ( А ) і вольтметр ( V ).

Температура внутрішньої поверхні скляної стінки камери t2 вимірюється хромель - копелевою термопарою 6 у комплекті з мілівольтметром 7 (МК-64), а температура дроту - оптичним пірометром яскравості зі "зникаючою ниткою" 8 (абсолютна похибка вимірювання ±14°С). За допомогою пірометра можна зафіксувати температуру яскравості випромінювання. Дійсну температуру знаходять з урахуванням поправки, зазначеної в таблиці на стенді .

 

 

Рисунок 6.1 – Схема експериментальної установки


6.3 Порядок проведення роботи

 

Після вмикання і прогрівання установки знімають залежність температури від тиску в камері p при постійній потужності живлення W = 40-70 Вт.

На побудованому графіку залежність фіксує зразкове значення тиску, при якому можна вже не враховувати перенесення теплоти теплопровідністю між дротом і стінкою камери через повітряний шар.

Основну серію дослідів виконують при максимально можливому розрідженні в камері . Потужність живлення встановлюють у межах 40-70 Вт і замірюють температури і . Необхідно провести не менше чотирьох дослідів.

Результати вимірювань заносять до табл.6.1.

 

Таблиця 6.1

W, Вт tяскр,оС р, бар
           
           
           
           

 

6.4 Обробка результатів вимірювань

 

6.4.1 При використовуванні тонкого дроту і межового вакууму в камері теплота між ніхромовою ниткою і стінкою передається тільки за рахунок випромінювання (чому?). Частина теплоти відводиться у результаті теплопровідності по струмопідвідних шинах. Тому

, (6.1)

тут – радіаційний тепловий потік між ніхромовим дротом і стінками камери, Вт; - тепловий потік через струмопідвідні шини. Для установки, що використовується,

(6.2)

де to - температура навколишнього повітря °С.

 

6.4.2 Ступінь чорноти дроту визначають з рівняння Стефана-Больцмана

 

(6.3)

де – постійна Больцмана.

Чому у формулі (6.3) не враховується ступінь чорноти стінок ?

 

6.4.3 За наслідками розрахунків будується графік залежності .

 

6.4 Оцінка похибки експерименту

 

З аналізу формули (6.3) випливає, що основна похибка визначення ступеня чорноти обумовлена, головним чином, точністю вимірювання температури Т1(К). Тому максимально можлива відносна, %, похибка непрямого вимірювання величини визначається за формулою

де - допустима абсолютна похибка вимірювання оптичним пірометром, °С.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Національний авіаційний університет

 

 







Дата добавления: 2015-09-19; просмотров: 156. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия