Определение величины коэффициента теплоотдачи от горизонтально расположенных труб

Страницы работы

Содержание работы

Цель работы:

            Опытным путем определить величину коэффициента теплоотдачи от горизонтально расположенных труб различного диаметра к воздуху при его свободном движении.

            Под свободным движением (конвекцией) понимают движение жидкости под действием разности плотностей нагретых и холодных частей жидкости, находящихся в поле сил тяжести. Таким образом, свободное движение непосредственно связано с теплообменом.

            В   случае   горизонтальной   трубы,   расположенной   в   воздухе, температура поверхности, которой tc больше температуры воздуха tж возникают восходящие потоки воздуха. В общем случае интенсивность такого движения, а следовательно, и теплоотдача зависит от природы жидкости, разности температур формы, размеров и положения тела в пространстве. Если объем жидкости настолько велик, что свободное движение, возникающее у поверхности других тел, расположенных в этом объеме, не сказывается на рассматриваемом течении, то считается, что свободная конвекция происходит в неограниченном пространстве.

            Для горизонтальных труб коэффициент теплоотдачи при свободном движении жидкости в неограниченном пространстве может быть рассчитан из следующего уравнения подобия:

Для воздуха эту формулу можно упростить и представить в виде:

Экспериментальная установка:

            Основными элементами её являются три горизонтальных трубки разного диаметра, чем достигается широкое изменение критерия Грасгофа (Gr) .

            Внутри каждой трубки помещен электрический нагреватель, включение которого производится выключателем через автотрансформатор, служащий для изменения интенсивности нагрева. Мощность каждого нагревателя (тепловой поток, выделяемый в каждой трубке) определяется по показаниям ваттметра. Измерение температуры наружной поверхности трубок производится медьконстантановыми термопарами, подключёнными через переключатель к милливольтметру. Холодные спаи термопар помещаются в термостат. Температура воздуха измеряется лабораторным ртутным термометром.


Расчёт:

                                                               

п/п

Величина

1- я  труба

2-я труба

3-я труба

1

2

1

2

1

2

1

Мощность  электронагревателя, Вт (тепловой поток) №=О, Вт

2

Температура воздуха t, С

3

Показания термопар,

Е1

Е2

Е3

4

Температура стенки, С

5

Средняя температура стенки, С

№ п/п

Величина

1-я труба

2-я труба

3-я труба

1

2

1

2

1

2

1

Суммарный коэффициент теплоотдачи

2

Коэффициент теплоотдачи излучением

3

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

4

Коэффициент кинематической вязкости

5

Коэффициент теплопроводности воздуха

6

Коэффициент объемного расширения воздуха

7

Разность температур

8

Число Грасгофа

9

10

Число Нуссельта

11

Вывод:

Похожие материалы

Информация о работе