Физика \ Теплофизика

Определение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции: Методические указания к лабораторной работе № 4 по курсу "Теплофизика", страница 3

Ток, I, А

Напряжение, U, В

tст ,оС

t; , оС

7)  После проведения опыта выключить ВК2, ЛАТР поставить на нулевое положение, выключить ВК1 и ВК3.

8)  Определить значение коэффициента теплоотдачи для горизонтальной трубы при свободном движении воздуха экспериментальным и расчетным путем и установить его зависимость от температурного напора (табл. 3,4).

9)  По данным таблиц построить график зависимости lgNu = f(lg(GrPr))

10)  Рассчитать среднее значение c и n по формулам:

n=1/k [(lg Nui / lg Nui+1)/ (lg(Gr .Pr)i / lg(Gr .Pr)I+1)];

lg c=1/k[lg Nui - n lg(Gr .Pr)I],  где k-количество опытов.

11)  Проанализировать результаты работы и сделать выводы.

Физические свойства сухого воздуха приведены в приложении

Таблица 3

Определение коэффициента теплоотдачи экспериментальным путем

Наименование намеренной величины

Формула для определения величины

Peзультаты опыта

1

2

3

4

Количество тепла, выделяемое нагревателем  Q,  Вт

Q=I . U

Площадь теплоотдачи трубы  F, м2

F = p d l

Количество тепла, передаваемое лучистым теплообменом   Qл , Вт

Qл=2,94F ((Tст/100)4-(Tж/100)4); Tст=tст+273,15; Tж=tж+273,15

Количество тепла, передаваемого коивективным теплообменом Qк ,  Вт

Qк =Q- Qл

Разность температур между стенкой и окружающей средой Dt,  °С

Dt= tст - tж

Коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 оС)

a= Qк /FDt

Таблица 4

Определение коэффициента теплоотдачи по формулам конвективного теплообмена

Наименование измеренной величины

Формула для определения величины

Peзультаты опытов

1

2

3

4

Средняя температура пограничного слоя поверхности трубы t , °С

t = 0,5 (tст+ tж)

Коэффициент теплопроводности воздуха, l, Вт/(м оС)   

l = f(t)   (см. табл. 6)

Коэффициент кинематической вязкости воздуха, n,  м2/с

n = f(t) (см. табл. 6)

Критерий Прандтля  Pr

Pr= f(t)  (см. табл. 6)

Коэффициент объемного расширения воздуха, b,

1/ град

b=1/(t+273,15)

Критерий   Грасгофа  Gr

Gr = g b d3 Dt n -2

Единица физической величины

Gr.Pr

Расчетный критерий Нуссельта по соответствующим значениям c и  n(см. табл. 1)

Nu=c(Gr, Pr)n

-

Расчетный коэффициент теплоотдачи  a Вт/(м2 оС)

a =Nu l / d
Скачать файл