Нашли ошибку?

Система Orphus

Тепловіддача при вільній конвекції в необмеженому просторі

Трибушна А.О., Ткачов О.О. - ст. 1к. БГМФ
Трянов В.І. - асистент

Конвекція - вид теплопередачі, який зустрічається в нашому житті не менш часто, ніж теплопровідність  і випромінювання. Конвекція-це процес теплопередачі, при якому енергія переноситься самими потоками рідини чи газу. Конвекція може проходити тільки в рідинах чи газах (в твердих тілах такого явища не буває).
Розрізняють два види конвекції: вимушена і вільна конвекція або природна. Конвекція, яка проходить без втручання зовнішніх сил, називається вільною конвекцією.

Якщо ж нерівномірно нагріту рідину чи газ перемішувати за допомогою насоса, то відбудеться вимушена конвекція.

Основним законом конвективного теплообміну являється закон Ньютона-Ріхмана:


Q= (tc-tр) S                (1)

Де

Q - тепловий потік від більш нагрітого тіла до менш нагрітого,

tc - температура поверхні твердого тіла,

tр - температура теплоносія,

S -площа поверхні теплообміну,

 -коефіцієнт тепловіддачі (Вт/мК).

З формули (1) видно, що коефіцієнт тепловіддачі -це фізична величина, що дорівнює тепловому потоку від поверхні теплообміну площею 1м1м при різниці температур поверхні та теплоносія в один кельвін.

Величина коефіцієнта тепловіддачі залежить від багатьох факторів: температури поверхні тепловіддачі, температури теплоносія, швидкості руху теплоносія, його теплопровідності, питомої теплоємності, густини, кінематичної  в‘язкості.

Коефіцієнт конвективної тепловіддачі розраховується за формулою:

 
*k =[IU-EC0 ((Tc1|100)4-(Tc2|100)4) Пdl]/[(tc-tж) Пdl]                       (2)

 
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням розраховується за формулою:

 
*л  =[E1C0((Tc1/100)4-(Tc2/100)4)]/[tc-tж]                     (3) 

 
Повний коєфіцієнт тепловіддачі при складному теплообміні дорівнює:

 
* =[IU]/[(tc-tж) Пdl]                        (4) 

 
Тепловий потік, обумовлений випромінюванням дорівнює:

 
Qл=*л (tc-tж)Пdl

 
Тепловий потік конвективної тепловіддачі дорівнює:

 
Qk=*k (tc-tж)Пdl

 
В цих формулах: E1 - ступінь чорноти поверхні труби, С0=5,67Вт/мК, Тc1-абсолютна температура труби, Тc2-абсолютна температура стін аудиторії, d-діаметр труби, l-довжина труби.

Для проведення дослідження зроблена установка, яка складається з металевої труби, в середині якої розміщується теплоелектронагрівний елемент; термопара; посудини, де знаходиться другий кінець термопари та термометр; вимірника струму в ланцюгу термопари; амперметра; вольтметра; ЛАТРа - лабораторний автотрансформатор для задання необхідного режиму нагрівання та графік для визначення температури за струмом у ланцюзі термопари.

режим

I, A

U, В

, 0C

, 0C

, м

, м

+

  1.  

1,1

12

20

39

0,03

1,05

5,05

2,14

7

7,19

  1.  

1,6

18

20

47

0,03

1,05

8,76

2,23

11

10,9

  1.  

2,1

23

20

57

0,03

1,05

11,07

2,34

14

13,4

Виконавши необхідні вимірювання та обчисливши значення *, *k, *л за формулами відповідно (4),(2),(3), ми побачили, що сума + приблизно дорівнює повному коефіцієнту тепловіддачі *

Так же рекомендуем посмотреть:

© 2007 Hydrotechnics.ru.
Использование материалов разрешается при обязательной установке
активной гиперссылки на сайт Hydrotechnics.ru рядом с опубликованным материалом.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика