ЗМІСТ
ВСТУП
ЗАВДАННЯ І МЕТА РОБОТИ
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ
ОПИС ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ УСТАНОВКИ І МЕТОДИКИ ВИМІРЮВАНЬ
Порядок проведення досліду
ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ СПОСТЕРЕЖЕНЬ
РОЗРАХУНОК СТАТИСТИЧНИХ ПОКАЗНИКІВ
РОЗРАХУНОК Похибка вимірювання
ДОДАТКИ
тепловіддача циліндр похибка
ВСТУП
Одним з перспективних і ефективних шляхів вирішення проблеми інтенсифікації процесів тепломассобмена в теплоенергетичних і теплоиспользующих установках і пристроях є застосування закручених високо турбулентних потоків рідин і газів. Обертові течії вже широко використовуються при організації спалювання палива в вихрових пальниках, циклонних топках і камерах згоряння, проведенні процесів нагріву і термообробки в Циклон-вихрових нагрівальних пристроях, сушіння матеріалів в рециркуляційних сушарках тощо
Вивчення гідродинаміки і теплообміну в Циклон-віхрерих камерах являє собою важливу практичну задачу, оскільки дозволяє отримати необхідні дані для їх розрахунку і проектування. Цікава в цьому плані завдання дослідження тепловіддачі круглого циліндра, співвісного з аеродинамічною віссю стабілізованого циклонного потоку, з точки зору подальшого вивчення особливостей теплообміну в полі відцентрових сил, а також розробки рекомендації щодо розрахунку конвективного теплообміні в вихрових МГД (магнитогидродинамических) генераторах, циклонних печах, при вихровому охолодженні елементів електричних машин, напівпровідникових випрямлячів і т.п.
ЗАВДАННЯ І МЕТА РОБОТИ
Мета роботи - прищепити студентам певні навички виконання самостійних наукових досліджень в області конвективного теплообміну. Безпосередньо виконання роботи передує вивчення спеціальної наукової і рекомендованої навчальної літератури, методики проведення дослідів і обробки результатів дослідження.
У роботі здійснюється експериментальне вивчення тепловіддачі конвекцією від вертикального циліндра до закрученим потоку повітря в циклонічної камері, обробка та аналіз результатів спостережень, складання рівняння подібності для розрахунку конвективного теплообміну, розрахунок статистичних показників, що характеризують відхилення досвідчених точок від рекомендованої розрахункової залежності, оцінка ступеня достовірності результатів і похибок вимірювань.
У заключній стадії роботи складається пояснювальна записка з внесенням до неї всіх досвідчених і розрахункових матеріалів і оформленням графічної частини.
ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ
Складна аеродинамічна структура потоку в циклонних камерах в значній мірі обмежує можливості використання математичних методів рішення задачі конвективного теплообміну, тому основним напрямком у вивченні тепловіддачі конвекцією є експеримент.
Особливість розглянутої задачі конвективного теплообміну в закрученому циклонного потоку полягає в тому, що при русі середовища виникають інерційні масові (доцентрові) сили, які практично повністю визначають умови тепловіддачі.
Аналіз системи диференціальних рівнянь руху і теплообміну стосовно аналізованої завданню, а також використання рекомендацій роботи В.К.Щукіна показують, що особливості тепловіддачі циліндра в закрученому потоці визначаються головним чином масовими (доцентровими) силами, а завдання визначення коефіцієнтів тепловіддачі фактично зводиться до встановлення залежності:
, (2.1)
де Nu- число Нуссельта, визначається за формулою:
,
де - коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від циліндра до закрученим потоку;
- зовнішній діаметр циліндра;
- коефіцієнт теплопровідності середовища;
Р- критерій, що визначає рух рідини і тепловіддачу в закрученому потоці, визначається за формулою:
,
де jm- максимальне значення центростремительного прискорення j в системі; - характерний лінійний розмір, який визначає положення jm відносно поверхні тепловіддачі;
?- Коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища;
?- Коефіцієнт об'ємного розширення;
? T- різниця температур в точках потоку, де інерційне прискорення досягає максимального і мінімального значень; критерій Прандтля, визначається за формулою:
,
де?- Коефіцієнт кінематичної в'язкості середовища;
- коефіцієнт температуропровідності.
У розглянутій задачі мінімальне прискорення має місце на поверхні тепловіддачі (циліндра) і одно нулю.фізіческіе константи в рі...
