moja 13, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał


GiG

Baraniak Piotr

Budownictwo III

Nr ćw.:

13

TEMAT: Oznaczenie współczynnika przewodzenia ciepła skał.

Grupa 1

Rok akademicki

2004/2005

Data wykonania

06.01.2005

OCENA:

Cel ćwiczenia:

Badanie obejmuje określenie współczynnika przewodzenia ciepła metodą stanów nieustalonych, przy ogrzewaniu dwu symetrycznie położonych próbek tej samej skały, stałym strumieniem ciepła wytwarzanym przez grzejnik.

Opracowanie wyników:

Do obliczenia poszczególnych czynników korzystamy z określonych wzorów.

Współczynnik przewodzenia ciepła λ badanej próbki obliczamy według wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

0x01 graphic
- współczynnik przewodzenia ciepła,

q - strumień cieplny właściwy, [W/m2]

0x01 graphic

gdzie:

Q- ilość ciepła przechodzącego przez próbkę [J],

S- powierzchnia przekroju poprzecznego próbki [m2],

0x01 graphic
- czas przepływu ciepła [s]

grad T - gradient temperatury [K/m.],

0x01 graphic

gdzie:

T2- temp. powierzchni ogrzewanej [oC],

T1- temp. powierzchni nie ogrzewanej,

L- droga przepływu ciepła [m.],

Qg = Cg0x01 graphic

gdzie:

Qq- ilość ciepła pochłoniętego w grzejniku [J],

Cg- pojemność cieplna grzejnika, Cg=92,215 [J/K]

0x01 graphic
-przyrost temperatury powierzchni ogrzewanej,

0x01 graphic
[oK]

Strumień cieplny właściwy nagrzewający próbkę oblicza się ze wzoru:

0x01 graphic

gdzie: q - strumień cieplny właściwy, W/m2

Qw - ilość ciepła wypromieniowana przez element grzejny, J

Qg - ilość ciepła pochłoniętego w grzejniku, J

τ - czas nagrzewania, s

P - moc grzejnika, W

S - powierzchnia przekroju poprzecznego próbki, m2.

Moc grzejnika wynosi:

0x01 graphic

gdzie: P - moc grzejnika, W

U - napięcie zasilania, V

J - natężenie zasilania, A.

Powierzchnia przepływu ciepła wynosi:

0x01 graphic

gdzie: S - powierzchnia przepływu ciepła, W

d - średnica próbki

Współczynnik przewodzenia temperatury określa się według następującego wzoru:

0x01 graphic
[m/s2]

gdzie:

Cv - pojemność cieplna objętościowa [J/m3K],

a - współczynnik przewodzenia temperatury.

Rodzaj skały

Cegła klinkierowa

Wymiary próbki

Próbka

Średnica

d

[m]

Wysokość

L

[m]

Powierzchnia

S

[m2]

Objętość

V

[m3]

Dolna

Górna

Średnia

0,0748

0,0747

0,07475

0,0194

0,0205

0,01995

0,0044

0,0044

0,0044

8,520x01 graphic
10-5

8,980x01 graphic
10-5

8,750x01 graphic
10-5

Tp - temperatura początkowa, [°C]

17

U - napięcie zasilania, [V]

35

I - natężenie zasilania, [A]

0,42

P - moc grzejnika, [W]

14,7

Cg - pojemność cieplna grzejnika, [J/K]

92,215

Wskazania termopar R6, R1 i R2, R3 oraz średnie wartości temperatur powierzchni ogrzewanej T2 i nieogrzewanej T1

Czas

τ

[s]

R6

[°C]

R1

[°C]

R2

[°C]

R3

[°C]

T2

[°K]

T1

[°K]

0

90

180

270

360

450

540

630

720

810

900

990

1080

1170

1260

1350

1440

21

26

30

34

36

39

41

43

46

48

50

52

53

55

57

59

60

27

38

44

48

51

54

57

59

61

63

65

67

68

70

72

73

75

17

17

17

18

19

20

21

23

25

27

29

30

32

33

35

38

39

17

17

17

18

20

21

23

24

26

28

30

32

33

35

36

39

41

297,15

305,15

310,15

314,15

316,65

319,65

322,15

324,15

326,65

328,65

330,65

332,65

333,65

335,65

337,65

339,15

340,65

290,15

290,15

290,15

291,15

292,65

293,65

295,15

296,65

298,65

300,65

302,65

304,15

305,65

307,15

308,65

311,65

313,15

Współczynnik przewodzenia ciepła dla różnych wartości czasów nagrzewania.

Czas τ, [s]

τ 1

τ 2

τ 3

ΔT1 - różnica temperatur na powierzchni nieogrzewanej, K

3,10

5,95

10,20

ΔT2 - różnica temperatur na powierzchni ogrzewanej, K

20,75

26,25

31,20

Qg - ciepło pochłonięte przez grzejnik, J

1913,46

2420,64

2527,35

q - strumień cieplny, W/m2

2252,30

2430,24

2527,35

λ - współczynnik przewodzenia ciepła

1,823

1,776

1,801

λ - współczynnik przewodzenia ciepła dla danego rodzaju skały, W/m·K

1,8

Cv - cieplna pojemność objętościowa,

MJ/m3·K

2689529

a - współczynnik przewodzenia temperatury, m2/s

7,19 · 10-7

Wnioski:

Współczynnik przewodzenia ciepła λ zależy między innymi od: składu mineralnego,

kształtu, rozmiarów oraz przestrzennego rozkładu kryształów i ziaren mineralnych.

Współczynnik przewodzenia ciepła zależy także od uławicenia kryształów w skale i ich wielkości. Na współczynnik przewodzenia ciepła duży wpływ ma także zawartość porów w próbce, a także wypełnienie tych porów. Jeżeli w porach znajduje się powietrze lub jakiś inny gaz to współczynnik ten jest niski. Natomiast, jeżeli pustkę wypełnia woda lub jakaś inna ciecz, współczynnik znacznie rośnie.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
gęstość i wilgotność(1), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
Oznaczenie kąta tarcia wewnętrznego i spójności w próbie trójosiowego ściskania(10), 3 semestr, labo
do wydruku, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
Oznaczenie współczynnika filtracji skał, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
10(tabele), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
Oznaczenie konsystencji gruntów spoistych(3), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
zeróweczka, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
oznaczenie dynamicznych modułów sprężystości(12), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com mi
11(tabele), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
druk, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
skaly13, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, com miał
Oznaczenie kąta tarcia wewnętrznego i spójności skał w próbie bezośredniego ścinania(7), 3 semestr,
budo2, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów
Oznaczenie współczynnika filtracji skał(4), 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów, fizyka skał
tabela na teczke z fizyki, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów
fiz skal - sciaga[1], 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów
fiz[1][1]. wlasc. skal - sciaga, 3 semestr, laborki z fizyki skał i gruntów

więcej podobnych podstron