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

52343. Фантазія і творчість у роботі архітекторів 4.35 MB
  Мета уроку: Розширити уявлення про дизайн, ознайомити з наукою біонікою та показати її значення в житті людей. Спонукати до пізнання законів природи, пошуку біонічних форм. Навчити створювати контурні замальовки спрощених природних форм.
52344. Охорона біосфери 163 KB
  Тема уроку Охорона біосфери Мета: закріпити знання про біосферу як екологічну систему іі складові основні її властивості узагальнити і розширити знання учнів про напрямки діяльності людини по охороні біосфери заповідний фонд України познайомити з концепцією сталого розвитку складовими екоцентричної та антропоцентричної структури свідомості; вдосконалювати навички порівнювати робити висновки; розвивати навички вирішувати екологічні ситуації самостійно готувати матеріал до уроку створювати мультимедійну...
52345. Вплив людини на стан біосфери 162.5 KB
  МЕТА: Освітня: Розвивати вміння знаходити взаємозв’язки між діями й наслідками діяльності людини. Обладнання: Інтерактивна дошка слайди презентації фотографії з позитивним і негативними прикладами впливу людини на стан біосфери вірші про природу. Концепція уроку: Показати що діяльність людини стала провідним екологічним фактором на планеті й що зростання населення Землі призвело до демографичного вибуху перенаселеності й екологічних проблем; описати основні природні ресурси й наголосити на проблемі їхнього раціонального використання.
52346. Природные формы и явления. Выполнение творческой работы по представлению «Жар-птица» 407 KB
  Восприятие форм и цветных соотношений в природе. Воссоздание цветовых соотношений фактуры и текстуры в естественных формах в работе по воображению Жар-птица. Цель: Расширять знания о колорите палитре о теплых и холодных цветах цветовых ассоциациях; ознакомить с элементарными правилами рисования на компьютере. Развивать фантазию образное мышление чувство цвета умение передавать в колористической композиции чувства настроение фантазию образное мышление; уметь применять знания о цвете художественные техники и приемы...
52347. Обобщение темы «Птицы» 38.5 KB
  Цель: обобщить знания по теме Птицы проверить усвоение знаний об особенностях строения птиц раскрыть их значение в жизни природы и человека совершенствовать умения анализировать делать выводы работать с таблицами дополнительной литературой. Оборудование: таблица Птицы разных экологических групп таблица для Поля чудес сообщения детей Девиз: Птицы – наши...
52348. MY LAST BIRTHDAY PARTY 52 KB
  We are having an unusual lesson today. We have a lot of guests today and also a lot of interesting tasks to do. So, today we are going to speak about your favourite holiday, about birthday.
52349. AT A BIRTHDAY PARTY 93 KB
  To consolidate the previously learnt vocabulary and teach creative writing on the bases of greeting sentences and making birthday postcards. To develop skills and habits in listening, reproductive reading and speaking; To educate cultural awareness and rules of social behaviour.
52350. Порядок державної реєстрації суб‘єктів підприємницької діяльності 514 KB
  Виховна ціль: Формувати у особистості: почуття відповідальності за доручену справу; любов до майбутньої роботи в галузі підприємницької або бізнесової діяльності; сучасне економічне мислення; уміння орієнтуватися в умовах ринкових відносин; уміння самостійно приймати рішення. Завдання № 2 Визначити основні документи які необхідні для здійснення державної реєстрації юридичної особи та описати порядок державної реєстрації в залежності від запропонованої організаційноправової форми. ІІ рівень...