Теплообмена при кипении жидкости в большом объеме
III. Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
Пуск установки в работу производится в следующем порядке: сначала проверяется наличие воды в сосуде 1 парогенератора и подается охлаждающая вода из водопроводной сети в конденсатор. Затем включается электронагреватель 3 и преподаватель устанавливает определенную мощность по ваттметру (не более ). После начала процесса кипения расход охлаждающей воды в конденсатор регулируется таким образом, чтобы в системе парогенератор – конденсатор давление пара превышало атмосферное на 30-50 мм вод.ст.
При постоянстве всех параметров во времени записываются следующие показания:
1) мощность электронагревателя , Вт;
2) термо-ЭДС по потенциометру Ei, мВ.
Температура характерных точек устанавливается по табл. П3.1 прил. 3 или по следующему соотношению, справедливому в стоградусной шкале Цельсия для медь-константановых термопар, холодный спай которых находится в среде с температурой :
так как для них приближенно сохраняется линейная зависимость между величиной термо-ЭДС в милливольтах и температурой в °С.
Температура теплообменной поверхности определяется как среднеарифметическая из трех одновременно измеренных значений
Обработка результатов опыта сводится к определению трех частных значений коэффициентов теплообмена при кипении воды, осредненных по площади теплообменной поверхности F, по формуле
(5.18)
и к установлению вида связи . При этом необходимо сопоставить одно из опытных значений с расчетным по формуле (15.17). Кроме того, основываясь на данных прил. 1, необходимо вычислить относительную погрешность определения величины , и Re.
Все значения физических постоянных: коэффициенты теплопроводности , кинематической вязкости n, поверхностного натяжения s, выбираются для жидкой фазы по температуре , кроме плотности пара , из табл. П2.5-П2.7 прил. 2.
Протокол испытаний рекомендуется составить в виде таблицы.
Таблица
Протокол испытаний
№ опыта | Измеряемые величины | Вычисляемые величины | ||||||||
E1 | E2 | E3 | ||||||||
Вт | мВ | oC | Вт/(м2K) | |||||||
Отчет о работе должен включать краткое изложение теории, схему установки, протокол испытаний, расчеты величин по данным измерений и по формуле (15.17).
IV. Литература для подготовки и сдачи работы
1 Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / под ред. В.К. Кошкина. -М.: Машиностроение, 1975.- С.188-226.
2 Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача.-М.: Энергоиздат, 1981. - С.250-268.
3 Жуковский В.С. Основы теории теплопередачи. -М.: Энергия, 1969. - С.1652-178.
4 Цирельман Н.М. Теория и прикладные задачи тепломассопереноса. Ч. II: учеб. пособие/ Н.М. Цирельман; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: УГАТУ, 2003. - С.48-59.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №16