16366

Исследование теплоотдачи при движение воздуха в пучке труб

Лабораторная работа

Физика

Отчёт к лабораторной работе № 5 Цель работы: Исследование теплоотдачи при движение воздуха в пучке труб. Введение: При поперечном омывании жидкость пучков труб в зависимости от числа Re различают следующие три режима: ламинарный смешанный и турбулентный. Чаще всего ...

Русский

2013-06-20

1000 KB

16 чел.

Отчёт к лабораторной работе № 5

Цель работы:

Исследование теплоотдачи при движение воздуха в пучке труб.

Введение:

При поперечном омывании жидкость пучков труб в зависимости от числа Re различают следующие три режима: ламинарный, смешанный и турбулентный. Чаще всего на практике встречается смешанный режим, при котором жидкость между трубами пучка движется турбулентно, а каждая трубка омывается ламинарным пограничным слоем. Он наблюдается при Re=103..105. В области чисел Re<103 режим ламинарный, а при Re>105   турбулентный.

Характерной особенностью смешанного турбулентного режима является отрыв потока от поверхностей труб и образование вихрей. При этом картина омывания зависит от типа пучка: шахматного или коридорного. Трубы первого ряда в обоих пучках омываются одинаково: на лобовой поверхности образуется пограничный слой - ламинарный или турбулентный, который затем омывается в кормовой части. Примерно такая же картина наблюдается для труб второго и последующих рядов шахматного пучка. Однако в коридорном пучке любая часть труб второго и последующих рядов затеняется впереди стоящими трубами, в результате чего они омываются с меньшей интенсивностью. Начиная с третьего ряда движение жидкости как в шахматном, так и в коридорном пучках стабилизируются.

В полном соответствии с гидродинамикой обтекания труб находится и теплоотдача, интенсивность которой по периметру трубы оказывается весьма неравномерной. Для всех рядов труб шахматного пучка и первого ряда коридорного максимум коэффициента теплоотдачи имеет место в лобовой точке. На боковых участках труб теплоотдача снижается, достигая минимумам в точке отрыва пограничного слоя от поверхности, затем возрастает в кормовой части за счет образования вихрей. Для глубинных рядов коридорного пучка максимум коэффициента теплоотдачи смещается на боковые участки трубы, где происходит набегание потока движущегося между трубами.

Обработка результатов измерений:

Таблица1.

Величина

Значение величин в опытах

1

2

3

4

5

1

Мощность нагревателя, Q, Вт

2

Динамический напор, мм.вод.ст.

3

Показания термопар на стенке, мВ

Е1

Е2

Е3

4

Температура стенки, 0С

t1

t2

t3

5

Средняя температура стенки,0С

6

Температура воздуха, tж,0С

7

Барометрическое давление, мм.рт.ст.

h=150мм              

b=200мм              

d=12мм                

S1=70мм              

S2=20мм              ρж =     кг/м3

Скорость воздуха до пучка:

Площадь поперечного сечения аэродинамической трубы:

Площадь узкого сечения пучка:

Средняя скорость в узком сечении пучка:

,

Площадь боковой поверхности трубки нагревателя:

Лучистый тепловой поток:

Теплота, переданная конвекцией:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

Число Рейнольдса:

Число Нуссельта:

Величина

Значения величин в опытах

1

2

3

4

5

1

Плотность воздуха,

2

Скорость воздуха до пучка,

3

Скорость воздуха в узком сечении пучка

4

Тепловой поток, передаваемый излучением,

5

Тепловой поток передаваемый конвекцией,

6

Коэффициент теплоотдачи конвекцией,

7

Коэффициент кинематической вязкости воздуха,

8

Коэффициент теплопроводности воздуха,

9

Число Рейнольдса, Re

10

lgRe

11

Число Нуссельта, Nud,ж

12

lgNud,ж

Теоретически коэффициент теплоотдачи при поперечном обтекании пучка труб рассчитывается по формуле  Nu = С Rem.

По полученным экспериментальным данным необходимо найти постоянную С и показатель степени m.

Для этого строится график зависимости lgNud от lgRe. На график наносятся экспериментально полученные данные этих величин, через полученные точки проводится прямая (равно отстоящая от точек), на которой отмечаются две точки. Считываются значения

и рассчитывается величина m  и величина С по ниже приведенным формулам

,

lg Nu

       0                                                                                                               lg Re

Определение среднеквадратичной погрешности коэффициента теплоотдачи:

Где

Δt = 0,50С,  Δd = Δh = 0,5мм, ΔQ =1,25Вт

Вывод: 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33566. Государственное управление в Российской империи в конце XIX века – начале XX века 53.5 KB
  Государственная Дума 1906-1917 гг. Гор Дума Гор управу которую возглавлял городской глава. Государственная Дума 1906-1917 гг. Государственная Дума созывалась по решению царя.
33567. Государственное управление в РСФСР и СССР 57 KB
  Государственное управление в РСФСР и СССР Конституция РСФСР 1918 года формирование высших органов власти. Образование СССР распределение полномочий между СССР и союзными республиками. Становление государственного управления в первые годы советской власти образование СССР. Образование СССР.
33568. Новейшая история государственного управления в России 65.5 KB
  Конституция Российской Федерации принята 12 декабря 1993 г. В Российской Федерации охраняются труд и здоровье людей устанавливается гарантированный минимальный размер оплаты труда обеспечивается государственная поддержка семьи материнства отцовства и детства инвалидов и пожилых граждан развивается система социальных служб устанавливаются государственные пенсии пособия и иные гарантии социальной защиты.
33569. Сущность, признаки и природа государства 49.5 KB
  Сущность признаки и природа государства Понятие сущность и природа возникновения государства. Сущность государства категория раскрывающая то кем и в чьих интересах осуществляется государственная власть. Природа государства и государственного управления заключается в том что государство возникает на основе общественных потребностей которые обусловлены потребностями людей: физическими социальными интеллектуальнодуховными. Функции государства.
33570. Основные понятия в системе государственного управления 108 KB
  Основные понятия в системе государственного управления Государственное управление это практическое организующее и регулирующее воздействие государства через систему своих структур на общественную и частную жизнедеятельность людей в целях ее упорядочения сохранения или преобразования опирающееся на его властную силу Природа государственного управления: необходимость общественная обусловленность и целевая направленность Наиболее общая причина возникновения – необходимость регулирования отношений в коллективе. Государство это...
33571. Государственная власть и государственное управление 54 KB
  Признаки государственной власти: суверенитет верховенство и общеобязательность решений на данной территории; власть государства распространяется на все сферы общественной жизни; государство обладает полномочиями на применение насилия; государственная власть обладает публичностью и гласностью; легитимность признание населения действующей власти; Государственное управление – целенаправленное воздействие согласующее и мобилизующее деятельность населения территории органов власти органов местного самоуправления организаций...
33572. Статус и полномочия Президента Российской Федерации 41.5 KB
  Статус и полномочия Президента Российской Федерации Конституционный статус и полномочия Президента Российской Федерации как высшего должностного лица государства. Функции Президента Российской Федерации. Президент Российской Федерации является главой государства. Президент Российской Федерации является гарантом Конституции Российской Федерации прав и свобод человека и гражданина.
33573. Система органов исполнительной власти Российской Федерации 44 KB
  Система органов исполнительной власти Российской Федерации Система и функции федеральных органов исполнительной власти. Функции органов исполнительной власти субъекта Российской Федерации. Правительство Российской Федерации состоит из Председателя Правительства Российской Федерации заместителей Председателя Правительства Российской Федерации и федеральных министров Правительство Российской Федерации: а разрабатывает и представляет Государственной Думе федеральный бюджет и обеспечивает его исполнение; представляет Государственной Думе...
33574. Социальное государство. Управление социальной сферой 34.5 KB
  Социальное государство. Изменение роли государства: инструмент политической власти ночной сторож институт макроэкономического регулирования социальное государство эффективное умное государство. Ночной сторож Выражение государство ночной сторож о функциях государства соответствует итальянскому выражению государствокарабинер и должно обозначать государство чьи функции ограничиваются охраной общественного порядка и гарантированием соблюдения законов. Противоположностью такому государству должны служить этическое...