температуры их стенок во время опыта поддерживаются одинаковыми, поэтому одинаково для обеих трубок будет и количество теплоты, передаваемого конвекцией
|
|
Qk1 = Qk2 |
|
|
|
(5.3) |
||||||||||
Количество теплоты, отданное лучеиспусканием каждой трубкой |
||||||||||||||||
окружающему воздуху, определяется по формулам |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
4 |
Т в |
|
4 |
|
|
|||||||
|
|
Tст |
|
|
|
|
|
|||||||||
Qл1 |
5,7 1 |
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.4) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
100 |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
4 |
Тв |
|
4 |
|
|
|||||||
|
|
Tст |
|
|
|
|
||||||||||
Qл2 |
5,7 2 |
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.5) |
|||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
100 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Разность в количествах теплоты, отданного первой и второй трубами, будет зависеть от разной их способности к излучению, т.е. от степени черноты испытуемой трубки:
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
Тв |
|
4 |
|
|
||
|
|
|
Tст |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Q Qл2 Qл1 |
5,7( 2 |
1 ) F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.6) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
100 |
|
|
|
100 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В процессе эксперимента |
Q |
находится |
|
по |
|
|
|
разности |
показаний |
|||||||||
ваттметров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из формул (5.4) и (5.5) следует, что степень черноты испытуемого |
||||||||||||||||||
металла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,87 0,176 |
|
W2 W1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5.7) |
||||||
|
Tст |
|
4 |
|
|
|
Tв |
|
4 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
F ( |
|
) |
|
( |
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
100 |
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
5.4 Порядок проведения экспериментальных исследований
Испытания проводить на прогретой установке (с использованием переключателя и потенциометра) в следующем порядке:
-проверить температуру поверхности обеих трубок. Расхождение температур между эталонной и испытуемой трубкой не должно превышать 0,5 - 1,0 °C;
-при значительной разнице температур отрегулировать мощность нагревателя испытуемой трубки;
-записать показания приборов в табл. 5.1 с интервалом в 3 мин;
-при стационарном режиме (постоянстве и равенстве температур обеих термопар) отметить время и начать эксперимент, в процессе которого проводить снятие показаний приборов через каждые 2 мин. в течение 20 минут.
Экспериментальные данные усреднить и по формуле (5.2) определить степень черноты алюминиевой трубки.
26
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Испытуемая труба 1 |
Эталонная труба 2 |
Температура |
|
|||||
Время |
воздуха |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
W1, Вт |
E1, мВ |
t1, °C |
W2, Вт |
E2, мВ |
t2, °C |
tв, °C |
Tв, К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Дерюгин, В. В. Тепломассообмен [Электронный ресурс]: учебное пособие / В. В. Дерюгин, В. Ф. Васильев, В. М. Уляшева. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2016. - 244 с. - ISBN 978-5-9227-0690-2. URL: http://www.iprbookshop.ru/74378.html
2. Горбачев, М. В. Тепломассообмен [Электронный ресурс]: учебное пособие / М. В. Горбачев. - Тепломассообмен ; 2025-02-05. - Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2015. - 443 с. - Гарантированный срок размещения в ЭБС до 05.02.2025 (автопролонгация). - ISBN 978-5-7782-2803-0. URL: http://www.iprbookshop.ru/91625.html
3. Лаптев, А. Г. Основы расчета и модернизация тепломассобменных установок в нефтехимии [Электронный ресурс] : монография / А. Г. Лаптев, М. И. Фарахов, Н. Г. Минеев. - Основы расчета и модернизация тепломассобменных установок в нефтехимии; 2024-12-16.-Санкт-Петербург: Страта, 2015. - 576 с. - Гарантированный срок размещения в ЭБС до
16.12.2024 (автопролонгация). - ISBN 978-5-906150-38-7. URL: http://www.iprbookshop.ru/89904.html
4. Михеев, М. А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев, И. М. Михеева. - М.:
Энергия, 1977. - 344 с.
27
ПРИЛОЖЕНИЕ
НЕКОТОРЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУХА
Таблица П
Физические свойства сухого воздуха (В = 760 мм рт. ст.)
|
ρ, |
Cp , |
λ∙102, |
a∙106, |
μ∙106, |
|
ν∙106, |
|
t, 0С |
3 |
кДж/ |
Вт/ |
2 |
(Н∙с)/м |
2 |
2 |
Pr |
|
кг/м |
(кг∙град) |
(м∙град) |
м /с |
|
м /с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
-50 |
1,584 |
1,013 |
2,04 |
12,7 |
14,6 |
|
9,23 |
0,728 |
-40 |
1,515 |
1,013 |
2,12 |
13,8 |
15,2 |
|
10,04 |
0,728 |
-30 |
1,453 |
1,013 |
2,20 |
14,9 |
15,7 |
|
10,80 |
0,723 |
-20 |
1,395 |
1,009 |
2,28 |
16,2 |
16,2 |
|
11,61 |
0,716 |
-10 |
1,342 |
1,009 |
2,36 |
17,4 |
16,7 |
|
12,43 |
0,712 |
0 |
1,293 |
1,005 |
2,44 |
18,8 |
17,2 |
|
13,28 |
0,707 |
10 |
1,247 |
1,005 |
2,51 |
20,0 |
17,6 |
|
14,16 |
0,705 |
20 |
1,205 |
1,005 |
2,59 |
21,4 |
18,1 |
|
15,06 |
0,703 |
30 |
1,165 |
1,005 |
2,67 |
22,9 |
18,6 |
|
16,00 |
0,701 |
40 |
1,128 |
1,005 |
2,76 |
24,3 |
19,1 |
|
16,96 |
0,699 |
50 |
1,093 |
1,005 |
2,83 |
25,7 |
19,6 |
|
17,95 |
0,698 |
60 |
1,060 |
1,005 |
2,90 |
27,2 |
20,1 |
|
18,97 |
0,696 |
70 |
1,029 |
1,009 |
2,96 |
28,6 |
20,6 |
|
20,02 |
0,694 |
80 |
1,000 |
1,009 |
3,05 |
30,2 |
21,1 |
|
21,09 |
0,692 |
90 |
0,972 |
1,009 |
3,13 |
31,9 |
21,5 |
|
22,10 |
0,690 |
100 |
0,946 |
1,009 |
3,21 |
33,6 |
21,9 |
|
23,13 |
0,688 |
120 |
0,898 |
1,009 |
3,34 |
36,8 |
22,8 |
|
25,45 |
0,686 |
140 |
0,584 |
1,013 |
3,49 |
40,3 |
23,7 |
|
27,80 |
0,684 |
160 |
0,815 |
1,017 |
3,64 |
43,9 |
24,5 |
|
30,09 |
0,682 |
180 |
0,779 |
1,022 |
3,78 |
47,5 |
25,3 |
|
32,49 |
0,681 |
200 |
0,746 |
1,026 |
3,93 |
51,4 |
26,0 |
|
34,85 |
0,680 |
250 |
0,674 |
1,038 |
4,27 |
61,0 |
27,4 |
|
40,61 |
0,677 |
300 |
0,615 |
1,047 |
4,60 |
71,6 |
29,7 |
|
48,33 |
0,674 |
350 |
0,566 |
1,059 |
4,91 |
81,9 |
31,4 |
|
55,46 |
0,676 |
400 |
0,524 |
1,068 |
5,21 |
93,1 |
33,0 |
|
63,09 |
0,678 |
500 |
0,456 |
1,093 |
5,74 |
115,3 |
36,2 |
|
79,38 |
0,687 |
600 |
0,404 |
1,114 |
6,22 |
138,3 |
39,1 |
|
96,89 |
0,699 |
700 |
0,362 |
1,135 |
6,71 |
163,4 |
41,8 |
|
115,4 |
0,706 |
800 |
0,329 |
1,156 |
7,18 |
188,8 |
44,3 |
|
134,8 |
0,713 |
900 |
0,301 |
1,172 |
7,63 |
216,2 |
46,7 |
|
155,1 |
0,717 |
1000 |
0,277 |
1,185 |
8,07 |
245,9 |
49,0 |
|
177,1 |
0,719 |
1100 |
0,257 |
1,197 |
8,50 |
276,2 |
51,2 |
|
199,3 |
0,722 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
28
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Тепломассообмен», «Теплогазоснабжение с основами теплотехники», «Техническая термодинамика и теплотехника» для студентов направлений
08.03.01«Строительство»,13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»,
21.03.01«Нефтегазовое дело», 18.03.01 «Химическая технология»
всех форм обучения
Составители: Мелькумов Виктор Нарбенович
Петрикеева Наталья Александровна Колосов Александр Иванович Чудинов Дмитрий Михайлович
В авторской редакции
Подписано в печать 01.06.2021.
Формат 60х84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Уч.-изд. л. 1,8. Усл. печ. л. 1,7. Тираж 188 экз.
Заказ № 82
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14
Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 Воронеж, Московский просп., 14
29