Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Описание установки и методика проведения опыта.
Из экспериментальных данных определяется величина темпа охлаждения на участке пленочного кипения. Если температура ампулы есть функция времени t = f (τ), тогда: где tτ – температура ампулы (в градусах Цельсия) в момент времени τ. Нагретая ампула погружается в кипящую воду на 10 – 35 мм в зависимости от того, какой продолжительности должен быть эксперимент. Величина глубины погружения определяет площадь поверхности теплообмена, а соответственно и интенсивность отвода тепла от образца. Если h – глубина погружения образца, тогда площадь поверхности теплообмена складывается из двух составляющих:
где d – внешний диаметр ампулы (25 мм), индексом «1» обозначена поверхность образованная боковой поверхностью ампулы, погруженной на глубину h, а индекс «2» соответствует поверхности дна ампулы. На участке пленочного кипения темп охлаждения сохраняется постоянным вне зависимости от выбранных моментов времени τ1 и τ2. Удельные теплоемкости материалов ампулы равны: Масса ампулы и ее составляющих равны соответственно: По этим данным не сложно найти величину средней массовой теплоемкости ампулы: Экспериментальное значение коэффициента теплоотдачи находится по формуле: где ψ – коэффициент неравномерности распределения температур в теле и принимает значения от 0 до 1. Поскольку термическое сопротивление пленки пара много больше чем у составляющих ампулы, то можно принять (ψ = 1). Из – за малости рабочего участка, в данной установке, реализуется ламинарное течение паровой пленки. Базируясь на предположении, что толщина паровой пленки есть толщина пограничного слоя и решая уравнения стационарной теплопроводности, для ламинарного движения пленки Нуссельтом была получена теоретическая формула для нахождения коэффициента теплоотдачи: где: λП – теплопроводность пара (при р = 1 бар: λП = 2.372*10-2 Вт/(м*К)); νП – кинематическая вязкость пара (при р = 1 бар: νП = 20.02*10-6 м2/с); r – удельная теплота парообразования (при р = 1 бар: r = 2256.8 кДж/кг); g – ускорение свободного падения (9.80665 м/c2); ρП – плотность насыщенного пара (при р = 1 бар: ρП = 0.598 кг/м3); ρЖ – плотность насыщенной жидкости (при р = 1 бар: ρЖ = 958.4 кг/м3);
l0 – характерный размер поверхности теплообмена (в случае дна l0 = d; в случае боковой поверхности l0 = h). с – поправочный коэффициент на расположение поверхности (в случае горизонтальной поверхности с = 0.72, в случае вертикальной с = 0.943) Δt – разница температур между поверхностью теплообмена и жидкостью в которую она погружена: где tC – можно (учитывая малую толщину стенки ампулы) первом приближении принять равной температуре на её внутренней поверхности. где tВНЕШ – температура внешней термопары, заключенной между медной болванкой и стальным корпусом. Чтобы найти средний коэффициент теплоотдачи по всей поверхности ампулы, необходимо сложить теплоотдачи по поверхностям, предварительно соотнося их к долям этих поверхностей от общей поверхности ампулы. Получившиеся результаты не должны расходиться более чем на 5%. Для оценки величины плотности теплового потока используется соотношение: где поскольку изменение температур во времени, на коротком участке, можно описать линейными функциями: Индексы «внутр» и «внеш» соответствуют термопарам заключенным в центре и на поверхности медной болванки. Вторая критическая плотность теплового потока экспериментально оценивается следующим образом: Сначала по данной формуле находится температура предельного перегрева жидкости, которая как и температура насыщения, является функцией только давления (p – давление в барах). Затем оценивается величина критического температурного напора: После чего по закону Ньютона – Рихмана можно записать: где αКР2 соответствует значению коэффициента теплоотдачи полученному в результате эксперимента. При необходимости полученный результат можно сравнить с теоретическим соотношением полученным С.С.Кутателадзе: где σ – коэффициент поверхностного натяжения (при р = 1 бар: σ = 588.6*10-4 Н/м).
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-13; просмотров: 37; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.113.30 (0.01 с.) |