Изучение конструкции нагревательных печей и исследование процесса нагрева термически массивных и тонких тел: Методические указания к лабораторной работе № 3 по курсу "Теплотехника", страница 5

Подготовить образец к загрузке в печь. Измерить наружный диаметр образца d,  его длину l , а также внутренний диаметр муфеля печи D_п и высоту муфеля H. Зафиксировать образец в штативе так, чтобы он при загрузке находился в центре печи. После этого включить электропечь, разогреть ее до заданной температуры t_п и загрузить образец, заметив начало опыта. Сразу после загрузки образца следует начать отсчет температур поверхности t_по и центра t_ц образца. В дальнейшем все эти три температуры записывать в таблицу наблюдений через каждые 15...45 с, пока t_по не достигнет t_по^зад. В этот момент записывают время окончания нагрева. Затем выключают печь и потенциометр, оставляя образец в печи.

Исходные данные и результаты опыта представляют по форме таблиц 1 и 2.

Таблица 1 - Исходные данные опыта

Таблица 2 - Результаты опыта

По результатам опыта строится график, на котором приводятся зависимости t_п,, t_по, t_ц и t_по- t_ц  от времени, определяется время нагрева образца до заданной температуры поверхности t_по^зад  и температура центра образца в этот момент времени t_ц.

Проводится теоретический расчет нагрева образца. Для этого определяют коэффициент теплоотдачи конвекцией, пользуясь формулами (2) и (4). Физические свойства воздушной прослойки ( l_ср,n_ср,Рr_ср) определяют по приложению Г при средней за время нагрева температуре t_ср = 1/4 (2 t_п + t_н + t_по^зад).

Далее по формулам (5) и (7) определяют коэффициент теплоотдачи тепла излучением и определяют критерий Вi . По этим данным судят об относительной роли теплоотдачи конвекцией и излучением в процессе нагрева и о массивности образца. После этого определяют время нагрева по формуле (8), если тело термически тонкое, или по графикам приложений А, и Б, если тело массивное. Кроме того, определяется коэффициент температуропроводноси по второй теореме Кондратьева.

         4 ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет  по работе оформляется  в  соответствии  с  требованиями      РД КнАГТУ 013 - 97.  В отчете приводятся все необходимые для расчетов формулы и результаты вычислений, схема установки, результаты эксперимента и расчетов в виде таблиц, дается анализ возможных причин расхождения  расчетных и экспериментальных данных, делаются общие выводы по работе.

           5  ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Перед началом работы необходимо ознакомиться с общей инструкцией по  технике  безопасности при работе с нагревательными печами и получить допуск к работе.

           6  КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

          1) Назовите типы и дайте классификацию нагревательных  печей, применяемых для термообработки отливок.