kasia w, SEMESTR 6, INŻYNIERIA PROCESOWA, sprawko 10


CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości współczynników wnikania ciepła dla konwekcji swobodnej w przestrzeni nieograniczonej i konwekcji wymuszonej. Określa się także wpływ promieniowania cieplnego na wartość współczynnika wnikania ciepła dla konwekcji swobodnej oraz porównuje wartości wyznaczonych doświadczalnie i obliczonych teoretycznie współczynników wnikania ciepła dla konwekcji wymuszonej.

Opracowanie wyników pomiarów

Przykład obliczeń dla pierwszej serii pomiarowej.

I. KONWEKCJA WYMUSZONA

Na podstawie otrzymanych wartości pomiarowych obliczam strumień ciepła ze wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

Vk - objętość kondensatu w zbiorniczku pomiarowym [m3]

ρk - gęstość kondensatu [kg/m3]

r - ciepło kondensacji pary wodnej pod ciśnieniem atmosferycznym [J/kg]

τ - czas gromadzenia kondensatu równy wartości średniej z trzech oznaczeń [s]

0x01 graphic

Obliczam zastępczą różnicę temperatur:

ΔT1 = 100 - ΔTwlot=100 - 25,2=74,8 [K]

ΔT2 = 100 - ΔTwylot = 100 - 65= 35[K]

Obliczam średnią logarytmiczną różnicę temperatur:

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczam powierzchnię wymiany ciepła:

A=Lπd

A=1,5*3,14*0,05=0,2355[m2]

Obliczam doświadczalną wartość współczynnika wnikania ciepła ze wzoru:

0x01 graphic

gdzie:

q - strumień ciepła [W]

A - powierzchnia wymiany ciepła [m2] obliczona z wymiarów wymiennika

A = 0,2355 [m2]

0x01 graphic

Obliczam wartość liczby Nusselta:

0x01 graphic

gdzie:

d - średnica przewodu [m]

λ - przewodnictwo cieplne [W/m2⋅K], odczytane z tablic fizykochemicznych

0x01 graphic

ln (Nu) = 3,569

Obliczam wartość liczby Reynoldsa:

0x01 graphic

u - średnia liniowa prędkość przepływu [m/s]

d - średnica przewodu [m]

ρ - gęstość płynu [kg/m3]

η - lepkość płynu [Pa⋅s]

0x01 graphic

ln (Re) = 9,013

Tabela wyników pomiarów:

Seria pomiarowa

Prędkość [m/s]

Wlot

Wylot

Czas średni [s]

Objętość kondensatu [m3]

Temperatura średnia [˚C]

Temperatura średnia [˚C]

I.

3,29

25,2

65,0

400

0,00004

II.

3,54

24,8

64,9

374

0,00004

III.

3,97

24,9

64,5

340

0,00004

Tabela wyników obliczeń:

Seria

q10x01 graphic

ΔT1 [K]

ΔT2 [K]

ΔTe [K]

α 0x01 graphic

I.

248,45

74,8

35

54,44

20,11

II.

III.

278,116

75,1

35,5

52,85

21,927

Seria

Nu [-]

Re [-]

ln Nu

ln Re

I.

35,504

8212,81

3,569

9,013

II.

III.

43,854

12620,882

3,78

9,44

Przedstawienie wyników obliczeń za pomocą wykresu:

Z powyższego wykresu odczytuję współczynniki w równaniu:

0x01 graphic

Wnioski:

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia otrzymaliśmy wartości współczynnika wnikania ciepła α, który dla konwekcji swobodnej (α2 ) jest zgodny z obliczoną wartością teoretyczną, natomiast dla konwekcji wymuszonej (α1 ) otrzymana wartość doświadczalna odbiega od obliczonej wartości teoretycznej, co może być spowodowane nieszczelną izolacją wymiennika ciepła. Wpływ na otrzymany wynik może mieć także niedokładność w przeprowadzaniu pomiarów. Porównując wartości α dla konwekcji swobodnej i wymuszonej otrzymaliśmy większe dla konwekcji wymuszonej, co jest zgodne z rzeczywistością.

Wynikiem obliczeń dla konwekcji wymuszonej są otrzymane wartości współczynników w równaniu: 0x01 graphic

A = 0,2261

b = 0,5865.

4



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ciąg dalszy 10, SEMESTR 6, INŻYNIERIA PROCESOWA, sprawko 10
sprawozdanie cw 10, SEMESTR 6, INŻYNIERIA PROCESOWA, sprawko 10
10. wyniki - moje, SEMESTR 6, INŻYNIERIA PROCESOWA, sprawko 10
sprawko opory, SGGW - WNoŻ, Inżynierskie 1st, Semestr 4, Inżynieria Procesowa, Ćwiczenia
inz-ustny, SGGW TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI I ŻYWIENIE CZŁOWIEKA, V Semestr, Inżynieria procesowa
Sprawozdanie destylacja, SGGW - WNoŻ, Inżynierskie 1st, Semestr 4, Inżynieria Procesowa, Ćwiczenia
Regulamin, Studia, UTP Ochrona środowiska, III rok, Semestr V, Inżynieria procesowa
Inzynieria procesowa sprawko st Nieznany
sprawko cw 2, politechnika łódzka, inżynieria chemiczna i procesowa, rok I semestr 1, dynamika proce
spr10a(1), SEMESTR 6, SPRAWKO 10 PROCESOWA
10.6 poprawione, semestr 4, chemia fizyczna, sprawka laborki, 10.6
28fizyczna, inżynieria materiałowa - semestr 4, Inżynieria Materiałowa pwr - semestr 4, Chemia Fizyc
PI 12.10.2011, Notatki UTP - Zarządzanie, Semestr III, Procesy informacyjne
To będzie nasze nowe sprawko xD, Inżynieria Środowiska PŚk, Semestr 2, Inżynieria Elektryczna
EAP2, AGH, Semestr IV, Podstawy automatyki[Ornacki,Pakuła,Łukomski,Snamina], EAP Sprawka 7-10

więcej podobnych podstron