ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Экспериментальная установка состоит из двух коаксиально расположенных цилиндров 1, слой между которыми заполнен исследуемым материалом 2, нагревателя 3, помещённого внутри малого цилиндра, амперметра 4, вольтметра 5, автотрансформатора 6, потенциометра 7, термоэлектрических термометров (термопар) 8 ¸ 13 (рис. 6). Цилиндрический слой исследуемого материала имеет внутренний диаметр d1=16±0,1 мм, внешний d2=26±0,2 мм, длину L = 475±1 мм. Электрический нагреватель 3 создаёт равномерный обогрев. Сила тока регулируется лабораторным автотрансформатором (ЛАТР) 6 а расходуемая мощность замеряется амперметром 4 и вольтметром 5. Температуру внутренней и наружной поверхностей исследуемого материала измеряют термопарами (8-13). Электродвижущая сила термопар замеряется потенциометром 7.
Рис. 6. Принципиальная схема экспериментальной установки. 1 - коаксиальные трубки; 2 - исследуемый материал; 3 - электрический нагреватель; 4 - амперметр; 5 - вольтметр; 6 - автотрансформатор; 7 - потенциометр; 8-13 - термопары; 14 - тепловая изоляция.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с описанием экспериментальной установки и заготовить протокол наблюдений (см. приложение).
2. Включить установку.
3. Включить потенциометр 7.
4. С помощью ЛАТР установить нужный режим работы нагревателя 3 (но не более 4,5 А по амперметру 4).
5. После установления стационарного режима нагрева по потенциометру 7 установить температуру внутренней и внешней поверхностей исследуемого материала 2 и записать в протокол наблюдений.
|
|
|
6. Установить другой режим работы нагревателя 3 и повторить работу, указанные в П. 5.
7. С помощью ЛАТР обесточить нагреватель.
8. Выключить потенциометр 7.
9. Выключить установку.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Коэффициент теплопроводности исследуемого материала вычисляется по формуле (19). Тепловой поток Q в стационарном режиме соответствует мощности нагревателя
.
Относительная ошибка измерений находится по формуле
где величины, обозначенные через D - абсолютные погрешности измерения соответствующих величин (см. методическое пособие по оценке погрешности измерений).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое теплопроводность? Каким образом осуществляется перенос теплоты теплопроводностью в газах, жидкостях, металлах, диэлектриках?
2. Какое свойство тела характеризует коэффициент теплопроводности материалов? В каких пределах колеблется он для газов, капельных жидкостей, строительных и изоляционных материалов?
3. Понятие о стационарном и нестационарном тепловых потоках.
4. Что характеризуют дифференциальные уравнения теплопроводности и уравнение Фурье?
|
|
|
5. Какие методы определения l знаете? В чём состоит идея данного метода определения l?
6. Перечислите основные элементы экспериментальной установки. Каково их значение?
7. Какие источники возможных ошибок необходимо учитывать при оценке достоверности результатов эксперимента?
ЛИТЕРАТУРА
1. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М. Высшая школа, 1980. -469с.
2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. -М.: Энергоиздат, I98I. -4I6c.
3. Баскаков А.П. Теплотехника. -М.: Энергоиздат, 1982. -264с.
Приложение
Протокол наблюдений
| № | I, А | U, В | Q, Вт | Температура поверхностей | l, Вт×м-1×К-1 | |||
| Вн. поверх-ность | Нар. по-верхность | Т1СР | Т2СР | |||||
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 158; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!