Arkusz1

Strona 1

Obciążenie grzejnika

Temperatura

Powierzchni rury

otoczenia

U [V]

I [A]

to [*C]

u [m/s]

1

1

154

1

28

24

--

d= 36mm= 0,036

2

34,7

25

l= 0,367

m

3

43,8

27

t= 315,383

4

52,8

28

5

57,2

29

6

65,1

30

7

66,8

31

8

69,8

32

9

75,5

33

10

75,5

33

11

75,6

33

12

75,6

34

średnia

75,57

33,33

2

1

40,7

27

1

2

38,5

26

3

36,7

25

4

35,8

25

5

34,9

25

6

34,3

25

7

34,3

25

8

34,3

25

średnia

34,3

25

Numer

doświadczenia

Numer

pomiaru

Prędkość przepływu

powietrza

tr [*C]

Arkusz1

Strona 2

Parametr

symbol wymiar

1

2

Temperatura

tm

*C

54,45

29,65

Gęstość

kg/m^3

1,092

1,127

Pa*s

1,92E-005

1,87E-005

Pr

--

0,722

0,772

w/(m*K) 2,65E-002

2,58E-002

Wartość parametrów dla

doświadczenia

ρ

Dynamiczny

współczynnik

lepkości

η

Liczba Prandtla

Współczynnik

przewodzenia

ciepła

λ

Arkusz2

Strona 3

Wielkość

Oznaczenie

Wymiar

Zależność

Wydajność cieplna układu

Q

W

138,6

ΔQ

W

9,117

W

129,483

K

42,233

Powierzchnia wymiany ciepła

F

M^2

0,041

W/m^2K

0,024

Średnia temperatura powietrza

tm

*C

21,117

K^-1

Β=1/273,15+t=1/273,15+42,23

0,002

Gr

--

1,03E+008

Wyrażenie bezwymiarowe

Gr*Pr

--

Gr*Pr=0,038*0,722

7,42E+007

Wartości wykładników i

i

--

i=

0,250

Nu

--

Nu=C*(Gr*Pr)^i=0,53*0,027^0,250

49,196

W/m^2K

36,146

Wyniki obliczeń

dla

doświadczenia

Q=U*I*η=154*1*0,9

Ciepło oddane do otoczenia przez

promieniowanie

ΔQ=ε*q*F=0,82*268*0,041

Ciepło oddane do otoczenia przez

wnikanie

Qw

Qw=Q-ΔQ=138,6-9,117

Spadek temperatury w procesie

wnikania

Δt

Δt=tr-to=75,57-33,33

F=π*d*l=3,14*0,036*0,367

Współczynnik wnikania ciepła

(praktyczny)

α

α=Qw/F*Δt=129,48/0,041*42,23

Tm=1/2*(tr-to)=1/2*(75,57-33,33)

Współczynnik rozszerzalności

cieplnej

β

Liczba Grashofa

Gr=g*β*Δt*h^3*ρ/η^2=9,81*0,002*0,367^3*1,092/(1,92*10^-5)^2

Liczba Nusselta

Współczynnik wnikania ciepła

(teoretyczny)

α

α=Nu*λ/d=0,216*2,645*10^-2/0,036

Arkusz3

Strona 4

Wielkość

Oznaczenie

Wymiar

Zależność

Wynik obliczenia

Q

W

138,6

K

9,3

W/m^2K

359,238

t_ns

*C

4,65

Liczba Reynoldsa

Re

-

2173,345

Nu

-

24,184

W/m^2K

17,299

Ciepło oddane

przez rurociąg

Q=U*I*η=154*1*0,9

Spadek temperatury

w procesie wnikania

Δt

Δt=tr-to=(34,3+273,15)-(25+273,15)

Współczynnik

wnikania ciepła

(praktyczny)

α

α=Q/F*Δt=138,6/0,041*9,3

Średnia

temperatura

powietrza

Tm=0,5(tr-to)=0,5*9,3

Re=u*d*ρ/η=1*0,036*1,127/18,668*10^-6

Liczba Nusselta

Nu=0,26*Re^0,6*Pr^0,3=0,26*(0,0022^0,6)*(0,772^

0,3)

Współczynnik

wnikania ciepła

(teoretyczny)

α

α=Nu*λ/d=0,0061*2,575*10^-2/0,036