Контрольная работа по теплотехнике Вариант 22 студент гр зГд191 Хамин Данил Владимирович
 Скачать 1.36 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» Кафедра теплотехнических и энергетических систем Контрольная работа по теплотехнике Вариант 22 Выполнил: студент гр. зГД-19-1 Хамин Данил Владимирович Проверил: ст. преп. каф. ТиЭС Матвеев Сергей Валерьевич Магнитогорск, 2022 Описание установки. Установка состоит из однослойной магнезитовой стенки (кирпича) толщиной  и двухслойной стенки, состоящего из шамотного (верхний слой) и магнезитового (нижний слой) кирпичей общей толщиной  . Источник теплоты – электронагреватель. По толщине стенок вмонтированы хромель-алюмелевые термопары, как это схематично показано на рис.1. Рис. 1. Схема расположения термопар в стенках. Термопары через переключатель подсоединены к милливольтметру, показания которого записываются в журнал наблюдений. В однослойную стенку вмонтированы три термопары, номера которых соответствуют точкам на переключателе 1, 2, 3. В двухслойную стенку вмонтированы шесть термопар, по три в каждом слое: в магнезитовом кирпиче номера термопар соответствуют точкам 4, 5, 6 переключателя, в шамотном кирпиче номера термопар соответствуют точкам 7, 8, 9 переключателя. Обработка материала. 1. Определяем значения температур в каждой точке стенки (см. табл.1). Таблица 1. Журнал наблюдений (температуры в  ).
Температура воздуха в лаборатории  .2. Строим график в координатах  с применением EXCEL.Также в EXCEL проводим три линии тренда – отдельно для групп точек  ,  и  . Уравнения линий тренда EXCEL вычисляет автоматически.  Рис. 2. Распределение температуры по толщине одно- и двухслойной стенок. Линии тренда для точек и продолжаем в обе стороны до пересечения вертикальными линиями  и  .Линию тренда для точек продолжаем в обе стороны до пересечения вертикальными линиями и  .Получим следующие значения граничных температур.       Расхождение между температурой на границе раздела двух кирпичей  и составляет  . Считаем такое расхождение допустимым.В качестве граничной температуры примем:  3. Средние температуры однослойной стенки и каждого слоя двухслойной стенки:    4. Коэффициенты теплопроводности магнезитового и шамотного кирпичей:    5. Плотность теплового потока, передаваемого через стенку теплопроводностью:   6. Потери теплоты излучением. Степень черноты, согласно указанию, примем равной  .Абсолютные температуры наружных поверхностей и воздуха в лаборатории:    Итак,   7. Критерий Грасгофа. Коэффициент кинематической вязкости воздуха определим по температуре пограничного слоя:   Определяющий размер:  Температурный коэффициент объемного расширения воздуха:  Разность температур:  Число Грасгофа:      8. Число Прандтля при температуре пограничного слоя:   9. Число Нуссельта. Коэффициенты  и  в уравнении  определим в зависимости от значения произведения  согласно приложению.  Согласно указанию к задаче, при расчете  мы ввели поправку  , связанную с тем, что теплоотдающая поверхность обращена вверх.10. Коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией. Теплопроводность воздуха при температуре пограничного слоя:     11. Потери теплоты конвекцией:   12. Суммарные потери теплоты с наружных поверхностей стенок.   13. Сравним плотность теплового потока, передаваемого внутри стенок, и отдаваемого в атмосферу. Для этого составим сводную таблицу 2. Таблица 2. Сравнение результатов опытов.
Библиографический список 1. Цветков Ф.Ф. Тепломассообмен. М.: МЭИ, 2005. 2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1981. 3. Матвеева Г.Н., Тартаковский Ю.И., Сеничкин Б.К. Экспериментальное исследование процессов теплообмена / Учеб. пособие: Магнитогорск, ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2008. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
