Определение коэффициентов теплоотдачи при свободном движении воздуха около вертикальной трубы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

ДЗЕРЖИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

Кафедра «Процессы и аппараты химической и пищевой технологии»

Курс «Процессы и аппараты химической технологии»

Отчет о лабораторной работе №4

«Определение коэффициентов теплоотдачи при свободном движении воздуха около вертикальной трубы»

Выполнил: студент гр. ТМО-15з

Раздымаха В.Ю.

Работа принята                                                        Преподаватель:

1.Цель работы:

1. Углубление знаний по теории теплоотдачи при свободном движении

2. Усвоение методики опытного исследования теплоотдачи и обработки результатов опыта

3. Развитие навыков в проведении эксперимента.

2.Задание по лабораторной работе:

1. Определить коэффициент теплоотдачи α при свободном движении воздуха около вертикальной трубы и установить его зависимость от температурного напора

2. полученные в опытах величины коэффициента теплоотдачи сравнить с вычисленными по уравнению подобия

3. Составить отчет по лабораторной работе.

3.Методика определения коэффициента теплоотдачи:

Движение жидкости или газа, возникающее в следствии разности плотностей нагретых и холодных частиц, называется свободным движением. Такое движение происходит, например, около нагретых вертикальных и горизонтальных труб и др. тел.

Количество переносимой теплоты в единицу времени – тепловой поток Qк, Вт, при теплоотдаче определяется по закону Ньютона – Рихмана:

Qк = α F(tc- tж) = αFΔt ,

где        F-поверхность теплообмена, м2

        Δt = (tc- tж) – температурный напор, оС;

        tc – температура поверхности стенки, оС;

        tж – температура жидкости или газа, оС;

        α – коэффициент теплоотдачи, Вт / (м2*К).

Опытным путем средний коэффициент теплоотдачи можно определить по закону Ньютона-Рихмана:

[pic 1]

4.Схема установки:

[pic 2]

Рис.1 Схема опытной установки для определения коэффициента теплопроводности методом трубы.

1 –дюралевая труба

2 – электронагреватель

3 – термопара

4 – ваттметр

5 – автотрансформатор

6 – двухполюсной переключатель

8 – сосуд с тающим льдом

5. Журнал наблюдений.

Результаты экспериментов заносим в таблицу:

6.Обработка полученных результатов:

ε = 0.55;

d = 50 мм;

l = 2630мм;

t =220

[pic 4]

Где d и h –диаметр и высота исследуемой трубы,м;

πdh– ее поверхность теплообмена,м2;

tс – средняя температура поверхности,оС;