Методика измерения коэффициента теплообмена

Методика проведения опыта и обработка данных измерений. Опыт начинается с включения измерительных приборов, открытия клапана подвода охлаждающей воды в холодильники и включения нагревателя. После того как установится стационарный режим теплоотдачи, проводится запись показаний всех приборов. С интервалом I—2 мин все измерения повторяют 2—3 раза. Затем опыты повторяют при других значениях мощности и расходе охлаждающей воды в холодильниках. Стационарный режим устанавливается относительно быстро, несмотря на инерционность измерительного участка с нагревателем, так как теплообмен с водой отличается большей интенсивностью, чем с воздухом. Средний по периметру трубы коэффициент теплоотдачи а, ВтУ(м -К), вычисляют по формуле - AU1 [c.152]

При помощи ударной трубы возможно создание высокотемпературных потоков газа в широком диапазоне плотностей. Несмотря на кратковременность процесса, быстродействующая аппаратура дает возможность проводить тепловые замеры. Более того, кратковременность действия потока имеет даже определенные преимущества, так как с высокой точностью позволяет считать процесс передачи тепла стенкам одномерным. Результаты многих работ [1—4], в которых изучалось развитие пограничного слоя и теплообмен на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы может быть измерена очень точно. Поэтому в настоящее время появилось два метода измерения коэффициентов переноса, в основе которых лежат результаты измерений теплопередачи к стенкам ударной трубы. Впервые численное решение задачи теплообмена было получено в работе [5] и экспериментально проверено в работе 61, в которой авторы измерили теплообмен в критической точке тупоносого тела, помещенного в ударную трубу. Результаты работы 6] в основном подтвердили теорию, изложенную в работе [5], но при этом обнаружилось, что теплообмен в сильной степени зависит от числа Ье (числа Люиса) и вязкости газа поэтому получить данные о коэффициенте вязкости высокотемпературного газа в невоз-ыущенном потоке было практически невозможно. Авторы работы [7] используя теорию, предложенную в работе [5], а также результаты работы [8], дающей теоретический анализ ламинарного пограничного слоя на стенке ударной трубы, показали, что тепловой поток на боковой стенке очень слабо зависит от числа Люиса. Поэтому в соотнощении для теплообмена единственной неизвестной можно считать коэффициент вязкости в невозмущенном потоке. Это позволило им, используя данные по определению теплового потока к стенкам ударной трубы, при сравнении с численными решениями уравнений пограничного слоя на стенках получить экспериментальные результаты по определению коэффициента вязкости диссоциированного кислорода. Оценивая результаты эксперимента, они пришли к выводу, что на теплообмен к боковой стенке очень слабо влияет фитерий Прандтля, число Люиса, а лучистый тепловой поток в диапазоне температур 2000—4000° К еще пренебрежимо мал. Погрешность экспериментальных данных о вязкости, полученных по этой методике, оценивается авторами в пределах 16%- Сравнение полученных опытных данных с данными, рассчитанными по формуле [c.217]

Известно, что многие процессы теплообмена в большей или меньшей степени сопровождаются лучистым теплообменом. Поэтому при экспериментальном измерении коэффициентов телопроводности жидкостей в последнее время обраш,ают особое внимание на систематические погрешности, связанные с влиянием излучения. Методика вычисления поправки на излучение существует для случая плоского слоя и комнатных температур, когда лучистая составляющая мала [1—3]. Однако пока имеется очень мало сведений относительно среднего коэффициента поглощения жидкостей а, что делает невозможным теоретический расчет величины лучистой составляющей. Поэтому особый интерес представляет экспериментальная оценка этой величины. [c.97]

Достоверность методики расчета регенератора-испарителя была подтверждена также при испытаниях многотрубного натурного теплообменного аппарата (регенератора), результаты которых изложены в работе [4.58]. Испытываемый аппарат представляет собой две последовательно соединенные секции, каждая из которых состояла из 469 гладких труб диаметром 10X1 мм и длиной 2,7 м. По сравнению с испытаниями однотрубной модели эксперименты проводились при низких давлениях (2—5 бар), но при более высоких температурах теплоносителя до 645 К по холодной стороне и 770 К по горячей, причем в ряде режимов состав теплоносителя по холодной стороне существенно отличался от равновесного. Среднеквадратичное отклонение экспериментально измеренного перепада температур по обеим сторонам от расчетного составило 8,6% при коэффициенте надежности 0,95. [c.170]

Следовательно, даже в сравнительно простом случае установившегося турбулентного течения нет возможности использовать аналитические методы. В таких условиях коэффициент теплоотдачи следует определять с помощью широко известной аналогии Рейнольдса [22] в ее оригинальной или модифицированной форме. Эта аналогия позволяет связать трение и тепловой поток, используя стандартные безразмерные критерии. Затем с помощью гидродинамических измерений определяют параметры и трения, и теплообмена. Следовательно, данные пО теплообмену нужно получить эмпирически и скоррелировать их при помощи аналитических методик. Подобные данные для установившихся течений достаточно полно изложены в работах, посвященных теплообмену, особенно в превосходных монографиях Кэнса и Лондона [23, 24]. Разумеется, вопрос о том, в какой степени эти результаты применимы к нагревателю двигателя Стирлинга, остается открытым из-за отсутствия экспериментальных данных для таких условий течения. [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...