Определение коэффициента теплопроводности твердого материала методом цилиндрического слоя
Автор: _barby 0201_ • Декабрь 8, 2023 • Лабораторная работа • 548 Слов (3 Страниц) • 64 Просмотры
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»
Кафедра теплоэнергетики
Лабораторная работа №1
«Определение коэффициента теплопроводности твердого материала методом цилиндрического слоя»
Выполнили ст. группы ГОс-201 Латфуллина Анастасия Фанисовна Барешова Елизавета Ильинична Башкиров Кирилл Евгеньевич Преподаватель
Азиханов Сергей Сейфудинович
Кемерово 2023
Цель работы: получение практических навыков экспериментального определения коэффициента теплопроводности методом неограниченного цилиндрического слоя (методом трубы), а также закрепление знаний по основам теории теплопроводности.
Описание лабораторной установки
Установка для определения коэффициента теплопроводности (рис. 1) состоит из асбестовой трубы 1, закрытой с торцов заглушками 2 для исключения потоков теплоты в осевом направлении. Внутри трубы вмонтирован электрический нагреватель 3, мощность которого определяется по показаниям амперметра 6 и вольтметра 7. Для изменения потребляемой мощности нагревателя имеется лабораторный автотрансформатор. Выделяемое нагревателем тепло отдается в окружающую среду через стенки трубы в радиальном направлении.
Температура внутренней и наружной поверхности трубы измеряется с помощью термопар 4 и мультиметра 5.
[pic 1]
Таблица 1
Результаты вычислений
I | U | Q | tC1 | tC2 | λ | r1 | r2 | t1 | t2 |
А | В | Вт | °С | °С | Вт/(м⸱К) | м | м | °С | °С |
2 | 56 | 112 | 59 | 50 | 0,61 | 0,047 | 0,053 | 57 | 52 |
3 | 85 | 255 | 100 | 79 | 0,59 | 0,047 | 0,053 | 95 | 83 |
Таблица 2
Основные размеры асбестовой трубы
[pic 2]
Обработка результатов
- Определяют мощность нагревательного элемента, Вт
𝑄 = 𝑈𝐼 𝑄 = 56 ∙ 2 = 112 Вт 𝑄 = 85 ∙ 3 = 255 Вт
- Вычисляют значение коэффициента теплопроводности материала трубы
𝑄 ln𝑟Н
112 ln0,055
[pic 3]
255 ln0,055
[pic 4]
𝜆 = 𝑟В
𝜆 = 0,045 = 0,61 𝜆 = 0,045 = 0,59
2𝜋𝑙(𝑡𝐶1−𝑡𝐶2)
2𝜋∙0,655(59−50)
...