freakpp040

78

4.6.2. Opracowanie wyników

W celu obliczenia średniego współczynnika przejmowania ciepła należy skorzystać ze wzoru (4.15), w którym A = 7tdL. Aby obliczyć średnią temperaturę na powierzchni rury', należy posłużyć się zależnością (4.16).

Ciepło, które jest przekazywane od rury do otoczenia, stanowi sumę ciepła przenoszonego przez konwekcję i promieniowanie. Wobec tego współczynnik przejmowania ciepła obliczony według wzoru (4.15) stanowi sumę:

(4.39)

OL — 0t[<^ + Otj^

gdzie: a_K - konwekcyjny współczynnik przejmowania ciepła,

a_R- radiacyjny współczynnik przejmowania ciepła, obliczany z następującej zależności:

•"P 4    4

(4.40)

—    w    *• f

^aR = ^eao'=r—=-w “ *f

w której e oznacza współczynnik emisyjności powierzchni rury' (e = 0,8), c₀ - stałą Boltzmanna, równą 5,67 • 10^-8 W/(m² K⁴).

Tak obliczoną wartość konwekcyjnego współczynnika przejmowania ciepła należy porównać z wynikami badań, które zostały uogólnione przez M. Michie-jewa, tab. 4.2.

Tabela 4.2. Doświadczalne wyniki badań konwekcji swobodnej [1]

Num = C(Gr Pr)m Uwaga: indeks m oznacza, że wielkości Pr, v, X, (3, a należy określić dla temperatury Tm=0,5(Tw+Tf).
Lp.	(GrPr)m	C	n
1	110^-3 - 5 10^2	1,18	1 8
2	5-10^2 - 2-10^7	0,54	1 4
3	2-10^7 - 1 • 10^13	0,135	1 3

4.7. Doświadczalne wyznaczanie współczynnika przejmowania ciepła metodą stanu uporządkowanego

4.7.1. Stanowisko pomiarowe

Na rysunku 4.16 jest przedstawiony schemat stanowiska do wyznaczania średniego współczynnika przejmowania ciepła na kostce sześciennej w warunkach konwekcji swobodnej.

Rys. 4.16. Schemat stanowiska do pomiaru średniego współczynnika przejmowania ciepła na kostce sześciennej w warunkach konwekcji swobodnej

Kostka metalowa 1 o temperaturze początkowej T₀ zostaje umieszczona w płynie o stałej temperaturze; T₀, której pomiaru dokonuje się termometrem 6. Pomiaru zmian temperatury wewnątrz kostki dokonuje się za pomocą termopary 4, która jest połączona z miliwoltomierzem cyfrowym 2. Od chwili umieszczenia kostki w ośrodku o temperaturze Tf należy dokonywać odczytu temperatury w równych odstępach czasu, np. co 5 s, a otrzymane wyniki pomiarów zamieścić w tab. 4.3.

Tabela 4.3. Zestawienie wyników pomiarów

t	T		f? II ©	In©
s	mV	°C	°c	-