Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Обработка результатов измерений. 1) Атмосферное давление вычисляется с учетом температурного расширения столбика ртути барометра по формуле




1) Атмосферное давление вычисляется с учетом температурного расширения столбика ртути барометра по формуле, Па:

 

. (107)

 

2) Перепад давления воздуха в воздухомере, Па,

 

, (108)

 

где = 1000 кг/м3 – плотность воды в U-образном вакуумметре.

 

Таблица 12

Протокол наблюдений

Измеряемая величина Обозна- чение Единица измерения Номер опыта
     
Температура воздуха при входе в трубу (сечение I – I)   t1   °С      
Температура воздуха при выходе из трубы (сечение II – II)   t2   °С      
Температура трубы tтр °С      
Разряжение вакуумметра (горло воздухомера)   Н   мм вод. ст.      
Напор пьезометра (после компрессора)   Нн   мм вод. ст.      
Напряжение и сила тока, потребляемого на нагрев трубы   Uн   В      
Iн А      
Барометрическое давление В мбар      
Температура окружающей среды tокр °С      

3) Плотность воздуха по состоянию в «горле» воздухомера, кг/м­­­­3,

 

. (109)

 

4) Расход воздуха, кг/с,

 

. (110)

5) Абсолютное давление в сечении I – I, Па,

 

, (111)

 

где Нн – напор пьезометра (после компрессора).

6) Плотность воздуха по состоянию на входе в горизонтальную тру- бу, кг/м3,

, (112)

 

где t1 – температура воздуха при входе в трубу (сечение I – I), °С.

7) Плотность воздуха по состоянию на выходе из горизонтальной трубы, кг/м3,

, (113)

 

где t2 – температура воздуха на выходе из трубы (сечение II – II), °С.

8) Значение энтальпии воздуха в сечениях I и II определяется по общему уравнению, кДж/кг,

hj = cp tj, (114)

 

где ср = 1,006 кДж/(кг×К) – теплоемкость воздуха при постоянном давлении;

tj – температура в рассматриваемом сечении, °С;

j – индекс рассматриваемого сечения (I – I, II – II).

9) Средняя скорость потока в сечениях I – I и II – II определяется по общему уравнению, м/с:

, (115)

 

где F = 0,00135 м2 – площадь проходного сечения для потока воздуха, одинаковая для сечения I – I и II – II;

– плотность воздуха в рассматриваемом сечении, кг/м3.

 

10) Мощность теплового потока, переданного естественной конвекцией от наружной поверхности трубы, Вт,

 

. (116)

 

11) Мощность теплового потока, выделенная на участке от сечения I – I до сечения II – II находится по показаниям вольтметра и амперметра, Вт:

 

, (117)

 

где Iн – сила тока, потребляемая на нагрев трубы, А;

Uн – напряжение, подаваемое на нагрев трубы, В.

12) Расчетные значения коэффициента теплообмена для вынужденной конвекции находим с учетом уравнения (104) или (105) по формуле, Вт/(м2×К):

 

. (118)

 

При вычислении критериев подобия и коэффициента теплоотдачи по формуле (118) все теплофизические свойства воздуха рассчитывается по определяющей температуре – средней температуре потока в трубе, равной ; определяющим размером в формулах является внутренний диаметр dвн трубы, равный 0,0415 м.

13) Расчетное значение коэффициента теплообмена для свободной конвекции вычисляется по выражению, Вт/(м2×К):

 

. (119)

 

При вычислении критериев подобия и коэффициента теплоотдачи по формуле (119) все теплофизические свойства воздуха находятся по определяющей температуре – средней температуре потока , окружающего трубу, равной ; определяющим размером в формулах является наружный диаметр трубы dнар, равный 0,0455 м.

14) Изменение энтальпии воздуха по потоку в системе, Дж/кг,

 

. (120)

 

15) Изменение кинетической энергии потока воздуха в трубе, Дж/кг,

 

. (121)

 

16) Интерполяционные формулы для расчета теплофизических свойств сухого воздуха в зависимости от температуры:

теплопроводность, Вт/(м×К), –

 

; (122)

 

кинематическая вязкость, м2/с, –

 

; (123)

 

критерий Прандтля Pr –

 

. (124)

 

Результаты расчетов записываются в табл. 13.

Таблица 13

Результаты расчетов

Измеряемая величина Обозна- чение Единица измерения Номер опыта
     
           
Атмосферное давление Ратм Па      
Перепад давления воздуха в воздухомере Па      
Плотность воздуха по состоянию в горле воздухомера кг/м3      
Расход воздуха G кг/с      

Окончание табл. 13

 

           
Плотность воздуха в сечении I – I кг/м3      
Средняя скорость потока воздуха в сечении I – I м/с      
Плотность воздуха при выходе из трубы (сечение II) кг/м3      
Средняя скорость потока при выходе из трубы (сечение II) м/с      
Теплота, вносимая электрическим током в систему (нагрев трубы) Qэ Вт      
Изменение энтальпии воздуха по потоку в системе (трубе) Дж/кг      
Изменение кинетической энергии потока воздуха в трубе Дж/кг      
Теплота, передаваемая потоку воздуха в трубе Q1 Вт      
Теплота, передаваемая воздуху, окружающему трубу Q2 Вт      
Средний температурный напор в условиях внутреннего теплообмена °С      
Средний температурный напор в условиях внешнего теплообмена °С      
Критерий Рейнольдса Reж      
Критерий Прандтля в условиях вынужденной конвекции Pr1ж      
Критерий Нуссельта в условиях вынужденной конвекции Nu1ж,d      
Критерий Грасгофа Grж      
Критерий Прандтля в условиях естественной конвекции Pr      
Критерий Нуссельта в условиях естественной конвекции Nu2ж,d      
Коэффициент теплоотдачи в условиях внутреннего теплообмена (вынужденная конвекция) Вт/(м2×К)      
Коэффициент теплоотдачи в условиях внешнего теплообмена (свободная конвекция) Вт/(м2×К)      

 

Контрольные вопросы

1) Какие виды конвекции существуют, в чем их различие?

2) В чем сущность «теории подобия» и как с ее помощью определяется коэффициент теплоотдачи для газа (жидкости)?

3) Составьте в общем виде критериальные уравнения для вынужденной и свободной (естественной) конвекции.

 

 

Библиографический список

 

1. Термодинамика и теплопередача / В. Н. Кузнецов, В. В. Овсянников и др./ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006.

2. Теплотехника. 2-е изд., перераб. / В. Н. Луканин, М. Г. Шатров и др. М., 2000.

 

Учебное издание

 

 

АНИСИМОВ Александр Сергеевич, БАЛАГИН Олег Владимирович

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА

«ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА»

 

Часть 2

_____________________

 

Редактор Т. С. Паршикова

 

 

***

 

 

Подписано к печати.09.2008. Формат 60 ´ 84 .

Печать плоская. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 2,2.

Тираж 200 экз. Заказ.

 

**

 

 

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа

 

*

 

 

644046, г. Омск, пр. Маркса, 35






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных