freakpp039

76

wykorzystuje się analityczne rozwiązanie rozkładu temperatury dla danego ciała (np. dla walca, płyty) i modulowany strumień ciepła.

Na powierzchni ciała jest umieszczona cienka folia grzejna pokryta warstwą termoczułych ciekłych kryształów. Część strumienia ciepła generowanego w folii przejmuje płyn, a część pochłania ciało (rys. 4.14a).

a)    warstwa ciekłych    b)

Rys. 4.14. Metoda pomiaru współczynnika wnikania ciepła z wykorzystaniem termogra-fii ciekłokrystalicznej [7]

Proces generowania strumienia ciepła przebiega dwuetapowo (rys. 4.14b). W etap e I grzałka rozwija maksymalną moc i temperatura na powierzchni ciała rośnie, natomiast w etapie II moc generowana w folii jest mniejsza, co powoduje, że temperatura obniża się. Znając analityczne równania rozkładu temperatury podczas etapu I i II, można je ze sobą porównać, gdy temperatura na powierzchni w danym punkcie (w czasie etapu I i II) jest taka sama. Dzięki temu unika się konieczności pomiaru temperatury powierzchni ciała, a tym samym konieczności kalibrowania ciekłych kryształów. Wystarczy dokonać pomiaru czasu, po którym temperatura na powierzchni ciała w etapie I i II będzie taka sama.

4.6. Doświadczalne wyznaczanie średniego współczynnika przejmowania ciepła na rurze poziomej

4.6.1. Stanowisko pomiarowe

Na rysunku 4.15 został przedstawiony schemat stanowiska do wyznaczania średniego współczynnika przejmowania ciepła metodą ustalonego strumienia cieplnego. Stanowisko składa się z poziomo umieszczonej metalowej rury 1, wewnątrz której znajduje się elektryczna grzałka 2 generująca strumień ciepła.

Do pomiaru temperatury zainstalowano dziesięć termoelementów 4. Odczytu temperatury dokonuje się miliwoltomierzem cyfrowym 7, który jest połączony z przełącznikiem 5. Do regulacji mocy wydzielonej na grzałce służy autotransformator U. Moc, jaka zostanie wydzielona na grzałce, jest mierzona wa-tomierzem 8. Na powierzchniach bocznych rury znajduje się izolacja 3, której zadaniem jest ograniczenie strat bocznych ciepła.

A-A

1.    Rura

2.    Element grzejny

3.    Izolacja

4.    Termopary

5.    Przełącznik

6.    Termostat

7.    Miliwoltomierz

8.    Watomierz

Rys. 4.15. Schemat stanowiska do pomiaru współczynnika przejmowania ciepła na rurze poziomej w warunkach konwekcji swobodnej

Pomiar należy rozpocząć dopiero po ustaleniu się temperatury w poszczególnych punktach powierzchni rury. Otrzymane wyniki pomiarów należy zamieścić w tab. 4.1.

Tabela 4.1. Zestawienie wyników pomiarów

Tf		T,		^T2				T9		Q
mV	°C	mV	°C	mV	°C			mV	°C	W