Кесте 5.1 - Ауаның физикалық параметірлері Р=760 мм. ст.
t, 0C
|
ρ, кг/м3
|
Ср, Дж/(кг·К)
|
λ, Вт/(мК)
|
μ·106, Па·с
|
Рr
|
γ·106, м2/с
|
0
|
1,294
|
1005
|
0,0244
|
17,2
|
0,707
|
13,82
|
10
|
1,247
|
1005
|
0,0259
|
17,6
|
0,705
|
14,16
|
20
|
1,205
|
1005
|
0,0261
|
18,1
|
0,703
|
15,06
|
30
|
1,165
|
1005
|
0,0267
|
18,6
|
0,701
|
16,00
|
40
|
1,128
|
1005
|
0,0276
|
19,1
|
0,699
|
16,96
|
50
|
1,093
|
1005
|
0,0283
|
19,6
|
0,698
|
17,95
|
Нуссельта саны конвектік жылуалмасу өнімділік процесін сыйпаттайды, осыдан барып жылубергіш коэффициенті анықтайды α
(5.1.6)
Осындағы d – құбыр диаметрі, м;
λ – жылуөткізгіштің коэффициенті (бұл t тәуелдімгіне байланысты алынады) Вт/(м·К);
«d» және «ж» индекстері мөлшер анықтау ретінде қубыр диаметрі алынады, ал белгілеу температурасына сұйықтық немесе газ температурасы алынады tж.
Жылуөткізгіш мінездемесінің жылуфизикалық Прандтль саны деп есептеледі
(5.1.7)
Рr=const, сонда осындай түрінде көрсетуге болады
Nudж=c·Grn (5.1.8)
Q=Qэл=I·∆U (5.1.9)
I – тоқтың ұзындығы;
∆U – жылытудағы құлаудың қоңтығысы.
Сумарлық жылу ағысы Q жылуалмасу арқылы конвективтің Qк, жылу ағысы арқылы қаланды.
Qк формуласы арқылы және сәулелендіру белгілі формулада жылуалмасу мөлдірлігінде
α жылуберу коэффициенті осыдан шығады
(5.1.10)
Осындағы F=πd1 – цилиндір диаметрінің жоғарғы бүйірі d ұзындығы 1;
Со=5,67 Вт/(м2К2) нақты қаразат коэффициент;
ε – цилиндрдің жоғарғы жағына, (окслен құрымын ε=0,79 алуға болады, ал фарфор құбырына ε=0,92);
Tc және Tж құбыр қабырғаларының температурасы (қысымы) және қортаған ортаның (алыстағы цилиндр суасының үстінгісінен), К.
c және n үнемі теңдеуді анықтау үшін Нуссельта критериясының сандың мағынасы анықталады. Осы критерияның мағынасы арқылы үрдісі құралады логарифметиқалық координаты.
ln Nu=f(ln Gr) (5.1.11)
Осы координаттарда берілген тәжірибе тура турмен жазылады
ln Nu=ln C+n ln Gr (5.1.12)
Осы теңдеуде n маңызы тура графиктің бұрыштық коэффициентін көрсетеді. Осы тура графикте кез келген екі нүктені алып ln Nu1, ln Gr1 және
ln Nu2, ln Gr2 координаттарымен есеп шығаруға болады (5.1.1 сурет).
(5.1.13)
5.1.1 сурет - График
(5.1.14)
c және n теңдеуінде критериалық теңдесудің көлденең құбырдың еркін конвекциясының шексіз мөлшердегі нақты көрінісін аламыз.
5.2 Лабораториялық құбылар туралы баяндау
Құбыр көлденең цилиндр 1 (сталь немесе фарфор) және оған қосылған қыздырушы 2-ден жасалған (5.2.1 сурет).
Қыздыруғыштың қуаттылығы ваттметр 3-пен өлшенеді және лабораториялық 4 автотрансформатормен реттеу. Құбырдың орта температурасын өлшеу үшін оның үстінде ыстық термопар бар, және құбырдың астынғы жағының температурасы жақсы өлшенеді, термопарлар жиі орналасқан. Температураның мағынасы милливольтметр 6-мен өлшенеді және әрбір термобуда ауыстырғыш арқылы кезектесе жағылады. Жылужағалтқыштарды құбыр терезесі арқылы азайту үшін олар қақпақтар арқылы бөлініп тасталады.
Қоршаған ортаның (ауасы) 9 термометрмен tж өлшенеді, ол құбырдан 1 метрдей алыстау жерде орналасу керек.
5 .2.1 сурет - Зертхананың қондырғылардың суреттемесі
5.3 Жұмыстың орындалу барысы
5.3.1 Приборлармен және лабораториялық құбырлармен танысу.
5.3.2 Мұғалімнің ұрықсатымен электрқоректену құбырын жағып қыздырғыштың қуаттылығын орнату.
5.3.3 Милливольтметрді бір термобуға 7-ші ауыстырғышқа қосып стационарлық жылу режимін тосу керек, сонда милливольтметрдің көрсеткіші ауыспайды.
5.3.4 Келесі көлемдердің өлшеуін жасау:
а) құбырдың үстінгі температурасы t1, t2, t3 … t7, оС.
б) ауаның температурасы tж, оС;
в) электрожылытқыштың қуаттылығын немесе тоқ, ынта қоюдың түсуі, егер құбырлар схемасында ваттметр болмаса;
г) d және l құбырдың геометриялық мөлшерін жазу керек, олар d1=0,20м; d2=0,036м; l=0,72м орнатуда көрсетіледі;
5.3.5 өлшеу нәтижелерін өңдеген кезде есептеу:
а) құбыр қабырғасының орташа температурасын tс=(t1+t2+…t7)/7;
б) 5.1.10 формуласы бойынша жылу беру коэффициентін.
в) Нуссельт пен Грасгоф критерийлері мен олардың натурал логарифмдерін.
5.3.6 Вольтметр көрсеткіштерімен бағдарлап (мысалы, V=100, 150, 200 В) АТР-дың көмегімем жылынудың қуатын ауыстыру, 3 рет тәжірибені қайталау.
5.3.7 Өлшеу мен есептеу директерін 3.4 кестеге жазу
5.3.8 Түзу сызықтықты тәуелділік құру ln Nu=f(ln Gr).
5.3.9 с, n критериалды теңдеудің тұрақтысын анықтау.
5.3.10 с мен n табылған мәндерін критериалды теңдеуге қойып жазу.
5.3.1 кесте - Өлшеу нәтижелері
-
I, A
|
∆U, B
|
Qэл, Вт
|
t1
|
t2
|
t3
|
t4
|
t5
|
t6
|
t7
|
tж
|
tс
|
α
|
λ
|
Nu
|
Gr
|
ln Gr
|
ln Nu
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жұмыстан есеп беруде жұмыстың аты мен мақсаты, α жылу беру коэффициентін эксперименталдық анықтау әдістемесінің қысқаша сипаттауы, зерттеу қағидаларының сұлбасы, тәуелділік кестесі ln Nu=f(ln Gr), кесте мен керекті есептеулер болу керек.
Достарыңызбен бөлісу: |