39226

Измерение коэффициента теплопроводности сыпучего материала

Контрольная

Физика

Ознакомление с методикой измерения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов измерение коэффициента теплопроводности песка. Коэффициент теплопроводности В феноменологической теории теплопроводности перенос тепловой энергии рассматривается подобно течению жидкости. Согласно закону Фурье 1 где  коэффициент теплопроводности.

Русский

2013-10-01

114 KB

3 чел.

Работа 7

Измерение коэффициента теплопроводности сыпучего материала

Цель работы. Ознакомление с методикой измерения коэффициента теплопроводности сыпучих материалов, измерение коэффициента теплопроводности песка.

Теоретическое введение

§1. Коэффициент теплопроводности

В феноменологической теории теплопроводности перенос тепловой энергии рассматривается подобно течению жидкости.

Плотность потока тепла – это вектор численно равный количеству тепла проходящего в одну секунду через единичную площадку, перпендикулярную к направлению переноса тепла: . Согласно закону Фурье   (1), где - коэффициент теплопроводности.

§2. Перенос тепла в радиальном направлении цилиндра

Пусть внутри цилиндрической полости имеется источник тепла мощностью Р и на внутренней поверхности радиуса r1 температура Т1. Через цилиндрическую поверхность S радиуса r наблюдается перенос тепла:

(2).

Представим (2) в виде:  (3). Интегрируя, получаем:

;        (4).

Уравнение (4) задает закон изменения температуры в радиальном направлении. Из этого уравнения следует, что разность температур между наружной и внутренней поверхностями цилиндрического слоя:  (5).

Практическая часть

Методика измерения

Схема установки представлена на рисунке.

Метод измерения основывается на использовании формулы (5), из которой следует:  (6). Нагревательный элемент 1 помещен внутрь металлической трубки 2. Все это помещается внутрь цилиндрического стакана 3. Между 2 и 3 помещается исследуемый сыпучий материал (песок). Система элементов 1, 2, 3 размещена на подставке 4. Сверху для уменьшения теплопотерь накрывается теплоизолятором из пенопласта.

Измерение разности температур осуществляется медь-константиновыми термопарами. Одна термопара измеряет , где  . Другая термопара измеряет . Здесь Т – температура холодного тела (ХТ). Величины термоэдс  и  измеряются электронным вольтметром.

С учетом методики измерения температур:      (7).

Радиальный поток тепла задается нагревательным элементом, мощность которого находится по показаниям амперметра и вольтметра в цепи нагревательного элемента: . Подстановка РН в формулу (7) даст завышенное значение , тепловая мощность, переносимая при теплопроводности  . Величина потерь Рпот  зависит от разности температур Т10. Для исключения, вызванной тем, что   может быть использована апроксимационная методика. Для этого  проводят измерения при разных мощностях в интервале от 0 до Рмах. В нашем случае Рмах=1,5 В. Находят в эксперименте , которая пропорциональна . По полученным результатам строят зависимости либо , либо .

Построив графики, экстраполяцией к нулевым значениям РН или находят 0.

Тогда  (8).

Выполнение работы

  1.  Соберите установку. Засыпьте песок в пространство между цилиндрами.
  2.  Разбейте интервал мощности нагревателя 0 – 1,5 Вт на 5 частей. Установите первое номинальное значение мощности. Подождите пока  не будет меняться. Снимите показания JH, UH,  и , занеся их в таблицу.

      =                                  r1=                                      r2=

JH

UH

PH

    =                                            =                                                  =

  1.  Проведите измерения при следующих значениях мощности нагревателя.
  2.  Найдите  для измеренных значений мощностей.
  3.  Постройте графики  и .
  4.  Экстраполяцией графиков к нулевым значениям по PH и  найдите  и .

При использовании компьютера находиться аппроксимация от PH  или  степенным рядом. Тогда  численно равна свободному члену.

Найдите среднее значение .

7. Рассчитайте

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46536. Types of Careers in Tourism 19.25 KB
  Tour guides are the most visible form of employment in the tourism industry, and what most people think of when they think of a job in tourism. Whether you guide a group of students through a museum in London or teach passengers on an Alaskan cruise about local wildlife, tour guides are the point of contact for many tourists. Tour guides are expected to be well-spoken, patient, knowledgeable in their field and presentable
46537. Двусвязные (двунаправленные) списки 19.28 KB
  Большинство функций реализующих двунаправленные списки аналогичны тем что используются для реализации однонаправленных списков. Вопервых следует заметить что для создания методов двусвязного списка требуется немного больше усилий та как теперь нужно менять два указателя в отличие от односвязных списков. Как я уже написал выше рассматривать методы двусвязных списков мы не будем. Классы необходимые для реализации двусвязных списков вы можете посмотреть здесь.
46538. Договор поставки и его особенности 19.45 KB
  Договор поставки обычно включает следующие реквизиты: название документа; порядковый номер документа; дата заказа; название и адрес заказывающей компании; ответственность за заказ указывается контактная информация для выяснения поставщиком всех вопросов связанных с заказом МР; реквизиты поставщика МР; наименование товара; количество и качество товара; спецификация запрашиваемых МР; цена заказываемого товара; условия и срок поставки; условия платежа; характеристика тары и упаковки; порядок приемкисдачи; расчетные счета сторон договора. К...
46539. Методика организации уроков-бесед по изобразительному искусству 19.56 KB
  Ценность урокабеседы заключается в том что взрослый учит ребенка логически мыслить помогает думать. Для учителей и воспитателей важнее всего изучить детей в естественных условиях педагогического процесса; большим подспорьем для них является психологопедагогическая характеристика охватывающая все важнейшие стороны личности ребенка. Хотя данная форма в специальном образовании уже редко практикуется в массовых школах и дошкольных учреждениях она является одной из форм описания психологом учителем воспитателем индивидуального состояния...
46540. Методика освоения декоративной росписи 19.58 KB
  План: цель и задачи методики содержание обучения методике освоения дрметоды и приемы обучения средства обучения Усиление познав активности на уроках по ДР. Структура урока освоения декоративной росписи: орг. Для урока характерны специфические признаки: 1. Структура урока и методика его проведения зависят от дидактических целей и задач которые решаются в процессе обучения.
46541. Художественные способности, задатки и склонность к изо-деятельности. Закономерности проявления творческих способностей школьников на уроках ИЗО 19.6 KB
  Понятие непрерывного образования. Современная общеобразовательная школа как базовое звено непрерывного образования. Главный вопрос связанный с непрерывным образованием задется учеными поразному: образование на всю жизнь или образование через всю жизнь Одной из центральных идей должна стать идея перехода от школы знаний к школе культуры рассмотрение образования как части общей культуры и ее важного фактора и источника. Непрерывность будет обеспечена если при проектировании системы образования будут учтены и рассмотрены условия для...
46542. Система управления охраной труда (СУОТ) в РФ 19.65 KB
  Значение Ксп = А Б А 31 Где А общее количество работающих на момент проверки 1 раз в месяц в подразделении; Б количество работающих с нарушениями правил и инструкций ОТ. n; Тс количество требований БТ соответствующих требованиям стандартов по данному оборудованию или процессу; Тс общее количество требований БТ по данному оборудованию или процессу; n количество единиц оборудования или процессов на участке; Ктбу1 Ктбу2 Ктбуm коэффициент технической безопасности участков 1 2 . m по оборудованию или процессам; m ...
46543. Подходы и методы, используемые для определения рыночной стоимости застроенных земельных участков 19.69 KB
  Методические основы оценки рыночной стоимости земельных участков Рыночную стоимость имеют те земельные участки которые способны удовлетворять потребности пользователя потенциального пользователя в течение определенного времени принцип полезности. Методы оценки Оценщик при проведении оценки обязан использовать или обосновать отказ от использования затратный сравнительный и доходный подходы к оценке. Оценщик вправе самостоятельно определять в рамках каждого из подходов к оценке конкретные методы оценки.