Измеряемые в опыте величины

Положение трубы	Температура поверхности трубы, tс, оС	Показания электроприборов	Температура стен помещения, оС
	номера термопар	напряжение, U, В	сила тока, I, А
горизонтальное
45 о
вертикальное

На основании измеренных величин рассчитываем:

– количество теплоты Q, Вт, выделяемое электронагревателем

Q = U·I ,

где U − напряжение, В;

I − сила тока, А;

– количество теплоты Q_изл, Вт, отдаваемое трубой излучением

где ε _лат= 0,87 — степень черноты окисленной латуни;

с₀ = 5,67 Вт/(м²·К⁴) − коэффициент излучения абсолютно черного тела;

F_тр = πdL, м² − наружная поверхность трубы (d = 35 мм, L = 1 м)

Т_тр, К − температура наружной поверхности трубы;

Т_ст, К − температура стен лаборатории во время опыта;

– количество теплоты, отводимое от трубы свободной конвекцией

Q_к = Q – Q_изл .

Значение коэффициента теплоотдачи рассчитывается из соотношения

,

где t_в — температура воздуха в лаборатории.

По полученным трем значениям α при горизонтальном и вертикальном расположении трубы, а также при её наклоне под 45° к горизонту (α_гор, α_вер, α₄₅) надо сделать заключение о том, как и почему изменяется значение коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции от одиночной трубы при изменении её пространственного положения.

Контрольные вопросы

1. Как устроена экспериментальная установка? Какие величины, с какой целью и как измеряются в опыте?

2. Какие факторы влияют на интенсивность теплоотдачи при свободном движении теплоносителя относительно трубы?

3. Как в лабораторной работе определяется количество теплоты, отводимое от трубы конвекцией?

4. Как определяется количество теплоты, отдаваемое трубой излучением? Какое допущение при этом принято?

5. От чего зависит и как рассчитывается значение приведенного коэффициента излучения? Почему в лабораторной работе e_пр= e_лат?

6. Как изменится коэффициент теплоотдачи от трубы, если её поместить в поток воздуха, движущегося поперёк трубы?

7. Как зависит коэффициент теплоотдачи от трубы от угла атаки потока теплоносителя?

8. Как изменятся значения конвективного и эффективного коэффициентов теплоотдачи, если трубу окрасить в белый цвет?

9. Как изменятся значения конвективного и эффективного коэффициентов теплоотдачи после окраски трубы в чёрный цвет?

10. Как изменится коэффициент теплоотдачи от трубы, если её поместить в воду той же температуры, что и температура воздуха в помещении?

11. В каком случае и с какой целью делается внешнее либо внутреннееоребрение труб?

13. Какие методы интенсификации процесса теплоотдачи используются на практике?

14. При каком условии изоляция трубы уменьшает теплоотдачу от неё, а при каком условии – увеличивает?

15. Запишите общий вид критериальных уравнений для определения коэффициента теплоотдачи при вынужденной и свободной конвекции?

16. Определите понятия «теплоотдача» и «теплопередача». Какие коэффициенты характеризуют эти процессы? Какой из этих коэффициентов является составляющим другого?

Образец оформления титульного листа лабораторной работы

по дисциплине «Термодинамика»