Scopul lucrrii: Determinarea experimental a coeficientului de transfer convectiv de cldur la micarea liber a aerului pe suprafaa tubului orizontal i a dependenei acestui coeficient de diferena de temperatur a suprafeei tubului i a aerului n

Scopul lucrrii: Determinarea experimental a coeficientului de transfer convectiv de cldur la micarea liber a aerului pe suprafaa tubului orizontal i a dependenei acestui coeficient de diferena de temperatur a suprafeei tubului i a aerului nconjurtor; Prelucrarea rezultatelor experimentale sub forma de ecuaie de invariaii; Compararea ecuaiei obinute cu cele date n literatur.

Descrierea instalaiei

1-tub; 2-nclzitor electric; 3-stratul cilindric de nisip; 4-garnituri; 5-termocupluri; 6-comutator;7-poteniometru de panou;8-voltmetru;9-autotransformator de laborator;

10-vas cu ghea

Date experimentale i de calcul

Tabelul 1

Nr expIndica. Termoc. mVTemp. medie a peretelui,

Temp. aerului,

Tens. curenutuluiU, VIntens. curent,

I, A Puterea inclzitoruluiQ ,W

12354Valoarea med.

10.630.710.710.660.780.6938.820281.439.2

21.071.261.231.241.421.2454.221422.292.4

31.621.941.891.942.211.9272.522542.8151.2

42.823.283.173.353.773.27106.2523733.7270.1

Diametrul exterior al tubului : m ; Lungimea tubului : m ;

Coeficientul de radiaie al suprafeei tubului: ; Suprafaa exterioar a tubului :=

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 =3,140,0131=0,041 ;

Prelucrarea datelor experimentale.

Indicaiile termocuplurilor se transfer n C conform,anexelor 2,3,4.

Valorile fluxului de cldur transmis prin convecie se calculeaz din relaiile de mai jos:

(1)

(2)

(3)

unde: este fluxul termic emis de nclzitor, n W; -fluxul termic emis de suprafa prin radiaie, n W; U tensiunea curentului electric dup autotransformator pe care am extraso din indicaiile voltmetrului, n V; I intensitatea curentului electric dup autotransformator, pe care extraso din indicaiile ampermetrului, n A, -coeficientul de radiaie al suprafeei tubului, n ; i -temperaturile absolute ale suprafeei i fluidului ambiant, n K; S-suprafaa lateral a tubului, n .

Rezultatele calculelor se introduc n tabelul 2.n acest tabel se introduc de asemenea valorile lui ,Pr citite din anexa 4 dup temperatura determinant,egal cu temperatura medie a aerului .Valoarea coeficientului se determin cu relaia:

(4) Tabelul 2

W

PrGr

NulnNuln(GrPr)

34.8050.4518.820.02,5915.060.7032.77519,42,9621,392

84.067.5733.221.02,6015.160.7034.8225,93,2521,944

137.172.8150.522.02,6115.250.7037.22127,83,3222,348

242.878.9983.523.02,6115.340.7031.17630,23,4122,836

n prelucrarea primar rezultatele experienilor se reprezint sub form de grafic ,unde . Apoi datele experimentale se prelucreaz sub form de ecuaia cu invariaii i se redau n form: Coeficienii din ecuaie i se determin n felul urmtor:

a. Se calculeaz valorile criteriilor Nu, Gr i Pr pentru fiecare regim termic;

b. Se calculeaz lnNu, ln(PrGr) i se depun n coordonatele lnNu ln(GrPr) punctele corespunztoare prin care se traseaz dreapt medie;c. Se

Exemplu de calcul

Determinarea valorii fluxului de cldur emis de nclzitor:

=28*1,4=39,2 W ;

Determinarea valorii fluxului termic emis de suprafa prin radiaie:

Determinarea valorii fluxului de cldura transmis prin convecie :

;

Determinarea valorii coeficientului de convecie de la perete spre mediul ambiant:

;

Calculm criteriul Grasshoff , care caracterizeaz aciunea reciproc a forelor ascensionale i a forelor de viscozitate ale fluidului la convecie liber i n primul rnd calculm coeficientul de dilatare a fluidului, n .

;

EMBED Equation.3 Calculm criteriul Nusselt , care caracterizeaz transferul de cldur la frontiera lichid perete i reprezint raportul dintre rezistena termic la conducie i rezistena termic la convecie a fluidului.

;Calculm lnNu, ln(PrGr) :

;

;Rezultatele obinute se introduc n tabelul 2 i se reprezint sub form de grafic logaritmic (fig.3) dependena ln Nu - ln(GrPr),dup care gsim exponentul .

unde: i sunt coordonatele a dou puncte oarecare pe dreapta medie.

Dup trasarea graficului logaritmic din fig 3 determinm exponentul .

Calculm valoarea constantei cu formula:

Formula general va fi:

Concluzie:n urma efecturii acestei lucrri de laborator noi am determinat transferul de cldur convectiv al tubului orizontal la micarea liber a aerului.Am observat c la mrirea diferenei de temperatur dintre medii coeficientul de transfer de cldur prin convecie se mrete.

Ministerul Educaiei i Tineretului al Republicii Moldova

Universitatea Tehnic a Moldovei

Facultatea de Energetic

Catedra ,,Termotehnica i Management n Energetic

RAPORT la

LucrareA de Laborator N2la disciplina: ,, Transfer de cldur i mas Tema:,, Studierea transferului de cldur convectiv al tubului orizontal la micarea liber a aerului A efectuat: s t. gr.TE-131 A verificat: lector asistent A. CotrutaChiinu 2015 EMBED Equation.3

PAGE 7

_1304677216.unknown

_1460813877.unknown

_1492411713.unknown

_1492412407.unknown

_1492412820.unknown

_1492412887.unknown

_1492415051.unknown

_1492415218.unknown

_1492414701.unknown

_1492412858.unknown

_1492412692.unknown

_1492412044.unknown

_1492412084.unknown

_1492411881.unknown

_1462719672.unknown

_1462719690.unknown

_1460912449.unknown

_1461575754.unknown

_1461781285.unknown

_1460814352.unknown

_1304677267.unknown

_1305308058.unknown

_1305309017.unknown

_1306152231.unknown

_1306153927.unknown

_1306152242.unknown

_1306152215.unknown

_1305308415.unknown

_1305303192.unknown

_1305303209.unknown

_1304677335.unknown

_1304677245.unknown

_1304677258.unknown

_1304677231.unknown

_1269718607.unknown

_1269719280.unknown

_1269720276.unknown

_1304673588.unknown

_1304677146.unknown

_1273217664.unknown

_1273323331.unknown

_1269721242.unknown

_1269721308.unknown

_1269720003.unknown

_1269720249.unknown

_1269719699.unknown

_1269719993.unknown

_1269719334.unknown

_1269718818.unknown

_1269718967.unknown

_1269719029.unknown

_1269718909.unknown

_1269718720.unknown

_1269718736.unknown

_1269718666.unknown

_1269717772.unknown

_1269718468.unknown

_1269718529.unknown

_1269717916.unknown

_1269717873.unknown

_1269716469.unknown

_1269717696.unknown

_1269716370.unknown