Лабораторна робота № 8

ДОСЛІДЖЕННЯ НАГРІВУ ЗРАЗКІВ І ТЕПЛООБМІНУ

В ЕЛЕКТРИЧНІЙ МУФЕЛЬНІЙ ПЕЧІ

Теплообмін між двома твердими тілами, розділеними проміннопрозорим середовищем, проходить, головним чином, випромінюванням і описується рівнянням, Вт/м²:

q = (8.1)

де q – тепловий потік, Вт/м ;

C _пр – зведений коефіцієнт випромінювання, Вт/(м·²К)⁴;

Т_піч – температура печі, K;

Т_зр – середня температура зразка в інтервалі температур, К.

Зведений коефіцієнт випромінювання підраховують згідно з рівнянням, Вт/(м·²К)⁴;

, (8.2)

де e_зр, e_кл – відповідно ступені чорноти поверхні зразка, яка дорівнює 0.85, і футеровки, яка дорівнює 0.9;

F_зр, F_кл – площа поверхні нагріву відповідно зразка і футерівки печі, м .

Теплообмін можна розрахувати по, так званій, конвекційній формулі:

q = a (t_піч – t_зр), Вт/м², (8.3)

де a – сумарний коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м²·К);

t_піч – температура печі, °C;

t_зр – середня температура зразка, °C.

Методика визначення і розрахунку параметрів

Теплообміну в печі

Нагрів зразків здійснюється в електричній муфельній печі лабораторного типу (рис. 8.1). Випромінюючими поверхнями печі є стінки муфеля 1. Тілами, що нагріваються, є циліндричні зразки 2 діаметром 60 мм і довжиною 210 мм, вироблені з шамотної маси.

Температуру зразків і печі виморюють за допомогою хромель-алюмелевих термопар, встановлених на осі 3 і на поверхні зразка 4, 5, на поді 6 і на склепінні печі 7.