POLITECHNIKAKOSZALIŃSKA ROK AKADEMICKI 2010/2011	LABORATORIU Z PRZEDMIOTU CHŁODNICTWO
Wydział Mechaniczny MiBM grupa M01	Nazwisko i imię : BAJSICKI JAROSŁAW
Wyznaczanie współ. przenikania ciepła k komory chłodniczej metodą ogrzewania
Data ćwiczenia : 19.03.2011	Podpis:

Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika przenikania ciepła k komory chłodniczej. Wielkość współczynnika określa intensywność tego procesu, realizowanego pomiędzy dwoma płynami o różnych temperaturach rozdzielonych ścianką. Jeżeli średnie temperatury powietrza po obu stronach przegrody komory chłodniczej wynoszą odpowiednio T_F1 i T_F2 wówczas strumień ciepła Q określony jest zależnością

Q = k • A  • (T_F1−T_F2)

z której wyznacza się

$$k = \frac{Q}{A \bullet \left( T_{F1} - T_{F2} \right)}$$

W przypadku małych komór chłodniczych (a właśnie taka będzie przedmiotem badania) wielkość A, która jest średnim polem powierzchni komory określamy wzorem:

$$A = \sqrt{A_{w} \bullet A_{z}}$$

Pomiary te wykonujemy w ustalonych warunkach cieplnych metodą wewnętrznego ogrzewania w naszym przypadku jest to żarówka.

1. Wymiary badanej komory i schemat ideowy do badania komory metodą ogrzewania

Obliczamy pola powierzchni komory A_Z (powierzchnia zewnętrzna) i A_W (powierzchnia wewnętrzna)

A_Z=(0, 7 • 0, 55)•2+(0, 7 • 0, 6)•2+(0, 6 • 0, 55)•2

=0, 77 + 0, 84 + 0, 66 = 2, 27 m²

A_Z=(0, 65 • 0, 5)•2+(0,65•0,55)•2+(0,55•0, 5)•2

=0, 65 + 0, 715 + 0, 55 = 1, 915 m²

3. Obliczenia :

• Obliczenie powierzchni przenikania dla małych komór chłodniczych

$$\mathbf{A =}\sqrt{\mathbf{A}_{\mathbf{W}}\mathbf{\bullet}\mathbf{A}_{\mathbf{Z}}}$$

$\mathbf{A =}\sqrt{\mathbf{1,915 \bullet 2,27}}\mathbf{=}\sqrt{\mathbf{4,34705}}\mathbf{\approx 2,085\ }\mathbf{m}^{\mathbf{2}}$

• Obliczenie współczynnika przenikania ciepła k

P_el=40W

T_F1 – średnia z ostatnich pięciu zarejestr. pomiarów 36,99 [ °C ] =310,14 [ K ]

T_F2 – średnia z ostatnich pięciu zarejestr. pomiarów 22,72 [ °C ] =295,87 [ K ]

$$\mathbf{k =}\frac{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{el}}}}{\mathbf{A \bullet}\left( \mathbf{T}_{\mathbf{F1}}\mathbf{-}\mathbf{T}_{\mathbf{F2}} \right)}$$

$$\mathbf{k =}\frac{\mathbf{40}}{\mathbf{2,085 \bullet}\left( \mathbf{310,14 - 295,87} \right)}\mathbf{=}\frac{\mathbf{40}}{\mathbf{2,085 \bullet 14,27}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{40}}{\mathbf{29,75295}}\mathbf{\approx 1,34\ }\left\lbrack \frac{\mathbf{W}}{\mathbf{m}^{\mathbf{2}}} \right\rbrack$$

• Obliczenie stałej komory

$$\mathbf{k \bullet A =}\frac{\mathbf{P}_{\mathbf{\text{el}}}}{\mathbf{T}_{\mathbf{F1}}\mathbf{-}\mathbf{T}_{\mathbf{F2}}}\mathbf{= 1,34 \bullet 2,085}\mathbf{\approx}\mathbf{2,}\mathbf{80\ }\left\lbrack \frac{\mathbf{W}}{\mathbf{K}} \right\rbrack$$

3. Graficzne przedstawienie pomierzonych wielkości temperatur w funkcji

T = f(τ)