Ćwiczenie nr 9
Temat: Pomiar współczynnika przewodności cieplnej
Skład zespołu:
1.Sławomir Białkowski
2.Tomasz Bojakowski
Rok III
Grupa D
1994-03-01
Przebieg ćwiczenia.
1.Zasypanie przestrzeni między kulistymi powierzchniami koncentrycznymi badanym sypkim materiałem izolacyjnym.
2.Zasilenie elektryczne stanowiska pomiarowego.
3.Odczytanie wskazań woltomierza i amperomierza po ustaleniu tem-
peratur tz(temperatura powierzchni zewnętrznej w st.C) i tw(temp. pow. wewn. w st.C) oraz określenie mocy spirali grzejnej: N=U*J /W/.
4.Obliczenie współczynnika przewodności na podstawie zależności:
l=N*d*/p*dzw*dwz*(tw-tz)/
gdzie:
d-grubość warstwy izolacyjnej;
dzw-średnica zewnętrzna kuli wewnętrznej;
dwz-średnica wewnętrzna kuli zewnętrznej;
d=(dzw-dwz):2.
Wnioski.
Wynik doświadczenia pokazuje,że materiał poddany badaniu ma wysoką przewodność cieplną,nie mieszczącą się w granicach dla materiałów izolacyjnych.Stąd też nie jest użyteczny jako materiał
izolacyjny w praktyce.
AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA W BYDGOSZCZY
Laboratorium termodynamiki
Ćwiczenie 6
TEMAT: Wymiennik ciepła.
Wykonali : R. Czerwiński
M.Wesołowska
T.Nakielski
Studium: dzienne
Semestr: VI
Data:95.05.30.
1. Wiadomości teoretyczne.
Proces wymiany ciepła jest procesem fizycznym podobnym do procesu dyfuzji i często jest z nią związany. Jest to proces rosprzesztrzeniania się ciepła zarówno wewnątrz ciała, jak i między ciałami o różnej temperaturze.
Rozróżniamy trzy podstawowe sposoby rozprzestrzeniania się ciepła: przewodzenie, czyli kondukcję, unoszenie czyli konwekcję, i promieniowanie, czyli radiację.
Przewodzenie jest procesem rozprzestrzeniania się energii wewnątrz ośrodka na drodze bezpośredniego zetknięcia się cząsteczek ciała, lub dyfuzji jego drobin, atomów i swobodnych elektronów. Mechanizm tego procesu zależy od stanu fazowego ciała. W ciałach stałych i cieczach proces przewodzenia polega na przekazywaniu energii drgań drobinom sąsiednim, zimniejszym. W metalach proces ten zachodzi najintensywniej wskutek sprężystych drgań siatki krystalicznej, a zwłaszcza dzięki dyfuzji elektronów swobodnych.
Unoszenie dotyczy płynów i ciał stałych sproszkowanych i polega na zetknięciu się cząsteczek o różnych temp. i ich wymieszaniu w trakcie przepływu
Promieniowanie polega na wzajemnym przekazywaniu energii cieplnej ciał odległych za pośrednictwem energii fal elektro magnetycznych.
Wymienniki ciepła dzielimy na:
współprądowe - gdzie zarówno płyn chłodzący jak i chłodzony płyną w tym samym kierunku,
przeciwprądowe - oba płyny chłodzony i chłodzący są skierowane przeciwnie do siebie,
o prądach skrzyżowanych - gdzie płyn chłodzony i płyn chłodzący płyną prostopadle w dwuch różnych płaszczyznach.
Bilans cieplny wymiennika ciepła:
mg * cg(t1 - t2) = mz * cz(t4 - t3) = Q
t1>t2 i t3>t4 i t1- t4<t2- t3
gdzie: m - strumień masy,
c - ciepło właściwe płynu przy stałym ciśnieniu,
t - temp. płynu
Q - strumień ciepła
Strumień ciepła obliczamy także ze wzoru:
Q = F * k * Dt
gdzie: F - pole powierzchni wymiany ciepła
k - wsp. przenikania ciepła
Dt - średnia różnica temp. czynników
Sprawność wymiennika ciepła:
mz * cz(t4- t3)
m =
mg * cg(t1- t2)
2. Obliczenia
Strumień masy cieczy gorącej
mg = 1 kg/s
Ciepło właściwe cieczy gorącej
cg = 4,129 kJ/kgK
Temp. początkowa cieczy gorącej
t1 = 65 oC
Temp. końcowa cieczy gorącej
t2 = 35 oC
Ciepło właściwe cieczy zimnej
cz = 4,193 kJ/kgK
Temp. początkowa cieczy zimnej
t3 = 10 oC
Temp. końcowa cieczy zimnej
t4 = 30 oC
Sprawność
m = 0,93
Strumień masy zimnej wody
mz = 1,37371
Ustalam przepływ przeciwprądowy
Dt = 35 oC
Dt = 25 oC
Średnia różnica temp.
Dt = 29,72 oC
Średnia prędkość przepływu cieczy gorącej
w = 1,5 m/s
Gęstość cieczy gorącej
r = 977,6 kg/m3
Średnice wewn. i zewn. rur
dw = 160 mm
dz = 164 mm
...
mechanikk