Экспериментальные данные

I. Экспериментальная часть

Перед началом работы на установке необходимо ознакомиться с ее устройством.

Экспериментальная часть работы должна быть выполнена в условиях стационарного режима (температуры нагретого воздуха и пластины постоянны во времени). Для подготовки работы необходимо установить с помощью вентиля 1 небольшой расход воды в медной пластине, измерив его с помощью мерного сосуда и секундомера, включить воздуходувку 7 и установить c по­мощью вариатора 8 по U-образному манометру 6 заданный рас­ход воздуха. Воздуходувка должна работать в этом режиме до установления постоянной температуры воздуха, измеряемой пя­той термопарой.

При выходе печи на стационарный режим поставить охлаждае­мую пластину на заданном расстоянии от среза сопла воздухопо­догревателя и при заданном угле наклона пластины после стаби­лизации температуры воды на выходе из пластины снять показания с ртутных термометров, поверхностных медькопелевых термопар (точки 0-4), медькопелевых термопар, измеряющих температуру нагретого воздуха на выходе из трубы (точка 6) и перед плас­тиной (точка 5). Одновременно измерить расход воды на охлаждаемой пластине и перепад давлений на воздушной диафрагме. По­лученные данные занести в табл.1.

Экспериментальные данные

№	расст	наклон	расход кг/ч	перепад dH,мм вод ст	Температура
поверхности пластины	воздуха	воды
t0	t1	t2	t3	t4	t5	t6	tвых	tвход
	3,2		38,57		30,5								9,5
	3,2		38,57										8,9
	3,2		38,57
	3,2		38,57										8,9
	3,2		38,57

После этих замеров следует проделать еще ряд опытов при изменении расходов воздуха. После каждого изменения расхода следует дождаться выхода пластины на стационарный тепловой режим.

Окончив работу, выключить воздуходувку, закрыть водяной вентиль, вывести регулятор напряжения печи на ноль и выключить печь.

II. Расчетная часть

А. Определение коэффициентов конвективной теплоотдачи. Коэффициентом конвективной теплоотдачи называется количество тепла, приходящее от жидкости или газа к поверхности тела за счет конвекции и теплопроводности, отнесенное к единице пло­щади тела, при разности температур между средой и поверхностью тела 1 °С за единицу времени:

, (2)

где - количество тепла, переданное горячим воздухом по­верхности охлаждаемой пластины за время опыта; - площадь рабочей поверхности пластины; - температура воздуха, омы­вающего поверхность пластины (точка 5); - средняя темпе­ратура поверхности пластины; - время опыта.

При стационарном режиме работы установки количество тепла, приходящее с воздухом к пластине, равно количеству тепла, отводимого от пластины охлаждаемой водой . Оно определяется по расходу воды и разности температур воды на выходе и входе:

, (3)

где - теплоемкость воды; - расход воды на выходе из охлаждаемой пластаны; и - температура воды соот­ветственно на выходе и входе.

Средняя температура поверхности охлаждаемой пластины определяется как среднее арифметическое температур пяти термо­пар, установленных на поверхности пластины:

. (4)

Заданный расход воздуха, входящего в нагревательную печь, вычисляется по перепаду давления на диафрагме, измеренному U - образным дифманометром:

, (5)

где - перепад давлений на диафрагме, мм вод. ст.

Расход воздуха на выходе из нагревательной трубы опреде­ляется с учетом нагрева его в воздухонагревателе:

. (6)

Скорость воздуха:

, (7)

где - диаметр концевого отверстия, из которого происходит истечение нагретого воздуха, = 12 мм.

Полученные по формулам (4)-(6) и (2) расчетные данные занести в табл.2.

Таблица 2