Обработка результатов. 1. Определяются средние температуры внутренней горячей и внешней холодной поверхностей образцов

1. Определяются средние температуры внутренней горячей и внешней холодной поверхностей образцов

; [T]=1K

здесь і – номер термопары,

, [T]=1K

2. Теплопроводность фторопласта определяется на основании формулы (11):

где - тепловой поток, прошедший через образцы за счет теплопроводности. Рекомендации по расчету которого приведены ниже; F – принятая площадь поверхности одного образца (, где d =0,14 м); = 0,005 м (принятая толщина образца).

Тепловой поток получается за счет вычитания из общего теплового потока Q, создаваемого нагревателем, тепловых потерь через кожух

Здесь К характеризует теплопроводность кожуха и с учетом того, что кожух имеет цилиндрическую форму можно определить его приближенное значение

где R =41 Ом; – теплопроводность материала кожуха (асбоцемента): принято, что =0,08 Вт/(м К); Т_K – температура наружной поверхности кожуха, определяемая 7-ой термопарой; d_н – наружный диаметр нагревателя, принято, что d_н = 0,146 м; d_к - внешний диаметр кожуха, принято, что d_к = 0,19 м; h_н – высота нагревателя, принято, что h_н = 0,012 м; h_к – высота кожуха, принято, что h_к = 0,022 м.

Значение теплопроводности зависит от температуры материала, поэтому полученное значение следует отнести к средней температуре исследуемого образца . Результаты обработки опытных данных сводятся в протокол эксперимента. Для других режимов работы установки проводятся аналогичные расчеты, в результате чего получится несколько значений для соответствующих средних температур , где j – режим работы установки. По полученным значениям теплопроводности следует получить аналитическую зависимость теплопроводности от температуры, (T). Приближенно эту зависимость можно выразить в виде линейной функции:

В работе требуется определить значения и b. Для их нахождения необходимо иметь результаты обработки, как минимум, двух экспериментов с разными температурными режимами. Для определения и b по двум экспериментам используется система уравнений

Из решения этой системы уравнений получается

,

,

В случае проведения более двух экспериментов значения и b усредняются по следующим зависимостям:

,

Полученные значения заносятся в таблицу 2.

Приложение 1

Таблица 1

Физические свойства сухого воздуха (В=760 мм.рт.ст.)

t	r	Cр	l×102	а×106	m×106	n×106	Pr
0C	кг/м3	кДж/кг×К	Вт/м×К	м2/с	н×с/м2	м2/с	-
	1,247	1,005	2,51	20,0	17,6	14,16	0,705
	1,205	1,005	2,59	21,4	18,1	15,06	0,703
	1,165	1,005	2,67	22,9	18,6	16,00	0,701
	1,128	1,005	2,76	24,3	19,1	16,96	0,699
	1,093	1,005	2,83	25,7	19,6	17,95	0,698
	1,060	1,005	2,90	27,2	20,1	18,97	0,696
	1,029	1,009	2,96	28,6	20,6	20,02	0,694
	1,000	1,009	3,05	30,2	21,1	21,09	0,692
	0,972	1,009	3,13	31,9	21,5	22,10	0,690
	0,946	1,009	3,21	33,6	21,9	23,13	0,688
	0,898	1,009	3,34	36,8	22,8	25,45	0,686
	0,854	1,013	3,49	40,3	23,7	27,80	0,684
	0,815	1,017	3,64	43,9	24,5	30,09	0,682
	0,779	1,022	3,78	47,5	25,3	32,49	0,681
	0,746	1,026	3,93	51,4	26,0	34,85	0,680
	0,674	1,038	4,27	61,0	27,4	40,61	0,677
	0,615	1,047	4,60	71,6	29,7	48,33	0,674
	0,566	1,059	4,91	81,6	31,4	55,46	0,676
	0,524	1,068	5,21	93,1	33,0	63,09	0,678
	0,456	1,093	5,74	115,3	36,2	79,38	0,687

Таблица 2

Физические параметры двуокиси углерода, В = 10,13 104 Па (760 мм рт ст)
Т		Ср					Pr
К							-
	1,773	0,851	1,66	14,92	8,42	11,0	0,77
	1,517	0,900	2,04	17,21	11.34	14.9	0,76
	1.326	0,942	2,43	19,39	14,62	19,5	0,75
	1,176	0,981	2,83	21,49	18,24	24,5	0,74
	1,059	1,02	3,25	23,31	22,01	30,1	0,73
	0,962	1,05	3,66	25,39	26,39	36,2	0,73
	0,883	1,08	4,07	27,22	30,83	42,7	0,72
	0,814	1,10	4,45	28,98	35,6	49,7	0,72
	0,756	1,13	4,81	30,63	40,52	56,3	0,72

Таблица 3

Физические параметры азота N2, В = 10,13 104 Па (760 мм рт. ст.)
Т		Ср					Pr
К							-
	1,123	1,041	2,59	17,82	15,87	22,15	0,716
	0,962	1,042	2,93	20,0	20,79	29,23	0,711
	0,842	1,045	3,27	22,04	26,18	37,16	0,705
	0,749	1,05	3,58	23,96	31,99	45,52	0,703
	0,674	1,056	3,89	25,57	37,94	54,65	0,694
	0,612	1,065	4,17	27,47	44,89	63,98	0,702
	0,561	1,075	4,46	29,08	51,84	73,95	0,701
	0,518	1,086	4,72	30,62	59,11	83,9	0,705
	0,481	1,098	4.99	32,1	66,74	94,48	0,706

Таблица 4

Физические параметры водорода Н2, В = 10,13 104 Па (760 мм рт. ст.)
Т		Ср					Pr
К							-
	0,0807	14,31	18,3	8,9	110,29	158,5	0,696
	0,0692	14,43	20,4	9,86	142,49	204,3	0,697
	0,0605	14,48	22,6	10,82	178,84	258,0	0,693
	0,0538	14,5	24,7	11,71	221,78	322,6	0,687
	0,0484	14,52	26,6	12,59	260,12	378,5	0,687
	0,0441	14,53	28,5	13,42	304,31	444,8	0,684
	0,0403	14,55	30,5	14,25	353,6	520,2	0,680
	0,0372	14,58	32,3	15,02	403,76	595,5	0,678
	0,0346	14,61	34,2	15,78	456,07	676,5	0,674