Проведение опыта и обработка результатов

Ознакомившись с устройством установки и получив допуск, приступают к выполнению работы. Перед включением необходимо проверить, чтобы ЛАТР был выведен до упора против часовой стрелки (минимальное напряжение). Включение и выключение стенда производится с помощью кнопок «Вкл.» и "Откл", о чем свидетельствует загорание зеленой лампочки.

Увеличив напряжение до 60-80 В, добиваются установившегося режима, который характеризуется неизменностью показаний цифрового вольтметра. После этого замеряют термо э.д.с. во всех точках, напряжение и ток, а также температуру окружающего воздуха. С целью повышения точности измерения через 1-2 мин. производится повторная регистрация показаний всех приборов. Форма протокола записи первичных параметров приведена в табл.2.

По окончании опыта ЛАТРом увеличивается напряжение на 20-30 В и опыт повторяется. Всего необходимо провести не менее четырех опытов. Предельно допустимое значение напряжения не должно превышать 200 В.

Таблица 2

Форма протокола записи первичных параметров

№ опыта

№ измере-ния

Термо э.д.с., мВ/температура, ْС

I, A

U, B

tж ْС

Е1/t1

Е2/t2

Е3/t3

Е4/t4

Е5/t5

Е6/t6

Е7/t7

Е8/t8

Коэффициент теплоотдачи определяется по формуле (33), для чего необходимо рассчитать плотность теплового потока q и средний температурный напор t. В условиях проведения опыта передача тепла от стенки трубы к воздуху осуществляется двумя способами: непосредственно свободной конвекцией и тепловым излучением. Конвективная составляющая плотности теплового потока определяется:

, (34)

где q_эл - плотность теплового потока обусловленная прохождением электрического тока через опытный образец, Вт/м²;

q_и - плотность теплового излучения, Вт/м².

Величина q_эл определяется следующим образом:

,

где I = i ּ k - ток, протекающий в опытном образце, А;

i - ток во вторичной обмотке трансформатора тока УТТ-5, определяемый по амперметру, А;

к = 20 - коэффициент трансформации УТТ-5;

R₁ = R₀(1 +0.005 ּ ) - зависимость для определения электрического сопротивления трубы при t = t_c (получена экспериментальным путем);

R₀ = 0.01 Ом электрическое сопротивление трубы при t = 20 ْ С

Величина q_и определяется расчетным путем по следующей формуле:

(35)

г Too

где - средняя температура стенки, К;

- средняя температура жидкости, К;

С_пр =1.0 - приведенный коэффициент излучения, установленный опытным путем, Вт/(м²К⁴).

Для одного опыта все расчеты приводятся подробно, для остальных - сводятся в табличную форму (см. табл.3).

Таблица 3

Результаты расчетов

Параметры   № опыта	˚С	˚С

После заполнения таблицы 3 в логарифмических координатах построить расчетную зависимость . Логарифмирование выражения (32) приводит к линеаризации степенной функции. В этом случае для построения расчетного графика достаточно задаться двумя значениями Gr ּ Pr, лежащими в области их экспериментальных значений (лучше взять значения Gr ּ Pr из опытов 1 и 4). На этом же графике наносятся экспериментальные значения , и приводится анализ полученных результатов.

Относительная ошибка при определении коэффициента теплоотдачи рассчитывается по следующей формуле:

(36)

где через Δ обозначены абсолютные ошибки измеряемых теплотехнических величин, указанные на стенде. Относительная ошибка, найденная по уравнению (36) должна быть сопоставлена с действительным расхождением расчетных и экспериментальных значений.

Дата добавления: 2015-05-08