Главная страница

ЛР_2_Шевелев ИА. Лабораторная работа по дисциплине Моделирование тепловых процессов в системах транспорта и хранения углеводородов


Скачать 55.86 Kb.
НазваниеЛабораторная работа по дисциплине Моделирование тепловых процессов в системах транспорта и хранения углеводородов
Дата13.01.2021
Размер55.86 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЛР_2_Шевелев ИА.docx
ТипЛабораторная работа
#167627


МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА

Кафедра Транспорта углеводородных ресурсов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Моделирование тепловых процессов в системах транспорта и хранения углеводородов»

на тему «Определение коэффициента излучения и степени черноты тела»

Вариант № 12

ВЫПОЛНИЛ: студент гр. АТХбпз-18-2,

Шевелев И.А.

Зачетная книжка № 18-01-007775

ПРОВЕРИЛ: Закирзаков А.Г.

Тюмень 2020

Задание

1. Определить степень черноты и коэффициент излучения поверхностей 2-х различных материалов (меди и алюминия).

2. Установить зависимость изменения степени черноты от температуры поверхности.

3. Сравнить значение степени черноты меди и алюминия между собой и со справочными данными.

Длина рабочего участка: l = 460 мм.

Диаметр заделки внутренних термопар: d1 = 18 мм.

Диаметр заделки внешних термопар: d2 = 20 мм.
Таблица 1.1 - Журнал наблюдений к работе №1




Режим 1

Режим 2

Элемент 1

Элемент 2

Элемент 1

Элемент 2

Замер 1

Замер 2

Замер 3

Замер 1

Напряжение на нагревателе, U

6

30

Сила тока на нагревателе, I

0,08

0,4

Тепловой поток Q=UI/2

0,24

6

Температуры

поверхностей

тел

Номера термопар













Эл. 1

Эл. 2













1

7













2

8













3

9













4

10













5

11













Среднее значение t

37,2

38,4

66,3

69,3

Температура воздуха (показания ДТВ)

18

18




  1. РАСЧЁТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ



Наименование величины

Определение величин и расчетные соотношения

Первый режим

Элемент 1

Элемент 2

1.

Критерий Грасгофа



0,0204

0,0258

А.

Коэффициент объемного расширения



0,003248

0,003237

В.

Определяющая температура



34,875

35,925

C.

Температурный напор



33,75

35,85

D.

Коэффициент кинематической вязкости воздуха





17,551·10-6


18,789·10-6

2.

Критерий Нуссельта



0,693

0,714

А.

Критерий Прандтля



0,698

0,696

В.

Коэффициенты, выбираются из л.р.№2

c

1,18

1,18

n

0,125

0,125

3.

Поверхность трубы



0,026

0,029

4.

Коэффициент теплоотдачи



1,094

1,032

А.

Коэффициент теплопроводности воздуха



0,0284

0,0289

5.

Конвективная составляющая теплового потока



0,960


1,069

6.

Величина лучистого теплового потока



3,590

14,531

7.

Степень черноты



0,616

2,090

8.

Коэффициент излучения



3,492

11,852


Сo=5,67 Вт/(м2K4)
Построение графика ε = f (t) для исследуемых материалов


6. Вопросы для самостоятельной проработки

1. Какова природа теплового излучения? От каких факторов зависит излучение тел?

Природа: осуществляется за счет внутренней энергии источника излучения, т.е. при переходе атомов ( молекул) , возбуждающихся в результате теплового движения, в невозбужденное состояние. Т.е. тепловое излучение есть при любой Т, отличной от 0 К.

Тепловое излучение представляет собой процесс переноса тепловой энергии посредством электромагнитных волн. Количество тепла, передаваемого излучением, зависит от свойства излучающего тела и его температуры и не зависит от температуры окружающих тел.

2. Что такое селективный спектр и монохроматическое излучение?

Селективный спектр это зависимость интенсивности люминесценции образца спирта от длины волны (частоты) возбуждающего излучения при условии регистрации излучения на фиксированной длине волны (частоте) в узком спектральном диапазоне  и возбуждения излучением с узкой спектральной полосой . Монохроматическим называют излучение с определенной длиной волны.
3. Дайте определение абсолютно черного и серого тел, поглощательной способности степени черноты. Докажите, что коэффициент поглощения серого тела равен степени его черноты.

Если R=D=0, то A=1, т.е. весь тепловой поток, падающий на тело, поглощается. Такое тело называется абсолютно черным.
Величины A, R, D, называются соответственно: поглощательной, отражательной и пропускательной способностью тела.

Поглощательная способность абсолютно черного тела Ao=1, а A1 и A2 и т.д. всегда меньше 1, то из закона Кирхгофа следует, что предельной излучательной способностью Eo обладает абсолютно черное тело. Поскольку в природе абсолютно черных тел нет, вводится понятие серого тела, его степени черноты ε, представляющее собой отношение излучательной способности серого и абсолютно черного тела:

.

Следуя закону Кирхгофа и учитывая, что Ao=1, можно записать , откуда A=ε, т.е. степень черноты характеризует как относительную излучательную, так и поглощательную способность тела.


написать администратору сайта