Зразок розташовують в печі на дротяній підставці і нагрівають при постійній температурі печі (tпіч = соnst), яка підтримується за допомогою реостату і автоматичного періодичного вмикання і вимикання нагрівачів. Піч треба розігріти до температури 650 – 800°С, потім швидко завантажити зразок з вмонтованими термопарами і виміряти температуру печі і зразка. За постійну температуру приймають температуру, яка встановлюється після завантаження зразка у піч.
Початок відліку часу вести з моменту повного завантаження зразків в піч. Температуру в зразках вимірюють спочатку 10 разів через 1 хвилину, а потім через 3 хвилини доти, доки різниця температур між поверхнею і центром не досягне 30°С. Результати вимірів заносять в журнал досліджень (табл. 8.1).
Таблиця 8.1
Журнал досліджень
№ досліду | Час, хвилин | Температура печі tпіч,°C | Температура поверхні зразка, tпов, 0C | Температура середини зразка, tос,°С | Різниця температур поверхні і середини зразка, Dt,°C | ||||
точка 7 | точка 8 | середня | точка 4 | точка 5 | середня | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | |||||||||
2 |
|
|
За даними дослідів будують графік зміни температур в печі і температур зразка, на якому по осі абсцис відкладають час, а по осі ординат – температуру (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Температурний графік процесів теплообміну в печі
Обробка результатів досліду
Отриманий графік ділять на три ділянки, приблизно рівних за часом. Для кожної ділянки (на початку і в кінці) розраховують:
- теплові потоки (8.1; 8.2);
- коефіцієнти тепловіддачі (8.3).
Значення теплових потоків (Вт/м2) і коефіцієнтів тепловіддачі (Bт/м2·К) складають відповідно:
на початку першої ділянки:
q0 = Cзвед [(Tпіч /100)4 – (Tn0 /100)4];
a0 = q0 /(tпіч – tn0);
в кінці першої ділянки:
q1 = Cзвед [(Tпіч /100)4 – (Tn1 /100)4];
a1 = q1 /(t піч – tn1);
в кінці другої ділянки:
q2 = Cзвед [(Tпіч /100)4 – (Tn2 /100)4];
a2 = q2 /(tпіч – tn2);
в кінці третьої ділянки:
q3 = Cзвед [(Tпіч/100)4 – (Tn3/100)4];
a3 = q3 /(tпіч – tn3).
За даними розрахунку будують графіки зміни теплових потоків q = f(t) і коефіцієнтів тепловіддачі a = f(t) (рис. 8.3).
Рис. 8.3. Графік зміни теплового потоку (а) і коефіцієнту тепловіддачі (б)
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высш. шк., 1969. – 560 с. – 1975. – 496 с.
2. Кириллин В.А., Сычев В.В. Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 416 с.
3. Теплотехника / Ред. Баскакова А.Н. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 224 с.
4. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. – М.: Машиностроение. 1973. – 342 с.