Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Последовательность выполнения лабораторной работы. Перед началом лабораторной работы ознакомиться с теоретическим материалом по теме работы и правилами техники безопасности.






 

Перед началом лабораторной работы ознакомиться с теоретическим материалом по теме работы и правилами техники безопасности.

На горячем спае термопары формируем из расплавленного материала образец сферической формы, путем обмакивания спая в расплав и выдержания на воздухе для затвердевания жидкого слоя, процедуру обмакивания повторить многократно до образования гранулы достаточного размера. При этом необходимо обеспечить расположение точки спая в центре гранулы.

После термостатирования образца в газовой фазе, измерить диаметр образца с помощью микрометра. С помощью мерного стакана отмерить 500 мл воды и перелить керамический стакан. Воду в керамическом стакане с помощью нагревательного устройства нагреть, температуру воды контролировать спиртовым термометром. При этом необходимо, чтобы температура воды в сосуде не превышала температуры плавления материала образца. Термопару посредством соединительных проводов подключить к колодкам самописца. Перед проведением измерительного эксперимента гранулу охладить в стакане с холодной водой. Установить на самописце оптимальную скорость протяжки диаграммной ленты (рекомендуемая скорость – 5400 мм/час.). Включить самописец в сеть 220В. С помощью тумблеров на передней панели регистрирующего прибора включить прибор и лентопротяжный механизм, после чего произвести быстрое опускание гранулы в среду теплоагента и провести регистрацию динамики изменения температуры точки горячего спая на материальном носителе с помощью КСП-4. После достижения установившегося положения пера самописца относительно материального носителя, самописец выключить. По диаграмме определить значения: начальную температуру образца и воды (милливольтах), температуру (милливольтах) и время (секундах) для экспериментальной точки.

Используя листинг программы (приложение В) рассчитать значение коэффициента теплопроводности материала образца, решая обратную нестационарную задачу теплопереноса, и сравнить полученное значение с табличным. В случае несовпадения значений коэффициентов теплопроводности объяснить причины.

По результатам выполненной лабораторной работы оформить отчет, в соответствии с требованиями нормативных документов к оформлению научно-технических отчетов.

 

Контрольные вопросы

1. К какому виду средств измерений относится термопара? Дайте определение данного вида средств измерений.

2. На чем основан принцип действия термопары, как средства измерений?

3. Какие вторичные измерительные приборы используются в схеме совместно с термопарами?

4. Как изменится положение указателя отсчетного устройства милливольтметра, если к нему подключить термопару и положить ее на стол рядом с измерительным прибором при температуре 25oС?

5. Почему значение температуры горячей воды в стакане измеренное спиртовым термометром не совпадает с результатом измерений с помощью термопары?

6. Объясните как определить временную координату (в секундах) для шестой точки на диаграмме.

7. Объясните причину неадекватности динамических характеристик построенных в результате проведенного эксперимента.

8. Какие виды термопреобразователей Вам еще известны?

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Градуировочная таблица для термопары хромель-алюмель

(градуировка ХА)

Свободные концы при 00С

 

Темпе- ратура рабоче-го спая, 0С                    
  т.э.д.с., мВ
    0, 40 0, 80 1, 20 1, 61 2.02 2, 43 2, 85 3, 25 3, 68
  4, 1 4, 51 4, 92 5, 33 5, 73 6, 13 6, 53 6, 93 7, 33 7, 73
  8, 13 8, 53 8, 93 9, 34 9, 74 10, 15 10, 56 10, 97 11, 38 11, 80
  12, 21 12, 62 13, 04 13, 45 13, 87 14, 29 14, 72 15, 14 15, 56 15, 98
  16, 40 16, 83 17, 25 17, 67 18, 09 18, 51 18, 94 19, 37 19, 79 20, 22
  20, 65 21, 08 21, 50 21, 93 22, 35 22, 78 23, 21 23, 63 24, 06 24, 49
  24, 91 25, 33 25, 76 26, 19 26, 61 27, 04 27, 46 27, 88 28, 30 28, 73
  29, 15 29, 57 29, 99 30, 41 30, 83 31, 24 31, 66 32, 08 32, 49 32, 91
  33, 32 33, 72 34, 13 34, 55 34, 95 35, 36 35, 76 36, 17 36, 57 36, 97
  37, 37 37, 77 38, 17 38, 57 38, 97 39, 36 39„76 40, 15 40, 54 40, 93
  41, 32 41, 71 42, 09 42, 48 42, 67 43, 26 43, 64 44, 02 44, 40 44, 78
  45, 16                  

 

 

Градуировочная таблица для термопары хромель-копель (градуировка ХК)

Свободные концы при 00С

Темпе- ратура рабоче-го спая, 0С                    
  т.э.д.с., мВ
    0, 65 1, 31 1, 98 2, 66 3, 35 4, 05 4, 76 5, 48 6, 21
  6, 95 7, 69 8, 43 9, 18 9, 93 10, 89 11, 46 12, 24 13, 03 13, 84
  14, 66 15, 48 16, 30 17, 12 17, 95 18, 77 19, 60 20, 43 21, 25 22, 08
  22, 91 23, 75 24, 60 25, 45 26, 31 27, 16 28, 02 28, 89 29, 76 30.62
  31, 49 32, 35 33, 22 34, 08 34, 95 35, 95 36, 68 37, 55 38, 42 39, 26
  40, 16 41, 03 41, 91 42, 79 43, 68 44, 56 45, 45 46, 34 47, 23 48, 12
  49, 02                  

 


ПРИЛОЖЕНИЕ Б

 

Компьютерная модель динамической характеристики термопреобразователя

uses

GRAPH, CRT;

const la1=; la2=; mu2=1e-3; g=1;

d=; lpre=; n1=30; rot=; rog=; c1=; c2=;

x3=24; y3=24;

{ la1 -коэффициент теплопроводности матер.преобраз, Дж/(с*м*К)

la2 -коэффициент теплопроводности среды, Дж/(с*м*К)

n- количество шагов между распечатками

n3-шаг распечатки по радиусу

g-геометрический параметр

d-наружный диаметр преобразователя, м

n1-количество точек по радиусу

rot-плотность материала преобразователя, кг/м^3

rog-плотность среды, кг/м^3

c1-теплоемкость материала преобразователя, Дж/(кг*К)

c2-теплоемкость среды, Дж/(кг*К)

lpre-длина погруженной части термопреобразователя, м

wprot-скорость протяжки диаграммной ленты, мм/час}

var

pxmax, pymax, x, y, gm, gd, i, j, ne, n2, yk: integer;

wprot, rmax, t4, t1, w1, w2, a1, t3, rewit, wwit, pe,

nu, al, tn, fxmax, fymax, a, o,

mx, my, t2, r3, t, s1, s2, t1s, t1n1_, t_, te, te_, t1e, t1e_: real;

r, t1i: array[0..110] of real;

ex: text;

ab: string[4];

ob: string[4];

function

ct(z, q: real): real;

begin

ct: =exp(q*ln(z))

end;

 

begin

TextBackGround(Red);

TextColor(LightCyan);

ClrScr;

wprot: =; {cкорость протяжки диаграмной ленты}

rmax: =d/2; {наружный радиус преобразователя}

wprot: =wprot/3600;

{ne- количество экспериментальных точек, t4 - температура воды, град.С};

 

GD: = detect;

InitGraph(GD, GM, '');

 

ClearDevice;

SetBkColor(Blue);

SetColor(LightRed);

x: =45;

while x < = 573 do

begin

line(x, 50, x, 410);

x: =x+x3

end;

y: =50;

while y < = 410 do

begin

line(45, y, 573, y);

y: =y+y3

end;

SetColor(14);

OutTextXY(530, 450, 't, c');

OutTextXY(10, 30, 't, град.С');

OutTextXY(280, 10, 'Экспериментальная кривая');

OutTextXY(280, 30, 'Расчетная кривая');

circle(250, 12, 3);

line(235, 12, 265, 12);

setcolor(LightCyan);

line(235, 32, 265, 32);

setcolor(14);

x: =45; a: =0;

while x < = 573-48 do

begin

str(a: 3: 1, ab);

OutTextXY(x, 430, ab);

a: =a+6;

x: =x+2*x3

end;

y: =410; o: =0;

while y > = 50 do

begin

str(o: 3: 2, ob);

OutTextXY(10, y, ob);

o: =o+5;

y: =y-y3

end;

pxmax: =528; pymax: =360; fxmax: =66; fymax: =100;

mx: =pxmax/fxmax; my: =pymax/fymax;

yk: =pymax+50;

 

{te - время от начала эксперимента,

t1e- температура соответствующая экспериментальной точке}

 

w1: =3.14*sqr(rmax)*lpre; w2: =;

{ w1-объемный расход (объем) дисперсной фазы, м^3/с (м^3)

w2-объемный расход (объем) сплошной фазы, м^3/с (м^3) }

a1: =la1/(rot*c1);

t3: =sqr(rmax/n1)/(2*a1);

rewit: =0; {Рейнольдс витания}

wwit: =rewit*mu2/(d*rog); {Скорость витания}

pe: =wwit*d/a1; {Критерий Пекле}

nu: =2; {+0.76*ct(rewit, (1/6))*ct(pe, (1/3)); } { Критерий Нуссельта }

al: =nu*la2/d;

{al-коэффициент теплоотдачи}

tn: =te;

n2: =round(tn/t3+1);

{ n2-количество шагов по времени }

FOR i: =0 TO n1 do

t1i[i]: =t1;

t2: =t4; t1s: =t1;; {начальное условие}

r3: =-rmax/n1; r[0]: =rmax; t: =0;

{ r3- шаг по радиусу }

FOR j: =0 TO n2 do

begin

{t_, t1n1_ - координаты расчетной кривой }

t_: =t;

t1n1_: =t1i[n1];

t: =t+t3; r[1]: =rmax+r3;

{t- текущее время процесса, с}

s1: =t1i[0]*r[0]*r3;

t1i[0]: =(la1*t1i[1]-al*r3*t2)/(la1-al*r3);

{ T1i[0]=...-граничное условие }

s2: =t1i[0]*r[0]*r3;

FOR i: =1 TO n1-1 do

begin

s1: =s1+t1i[i]*r[i]*r3;

t1i[i]: =a1*t3*((t1i[i-1]-2*t1i[i]+t1i[i+1])/sqr(r3)+

g*(t1i[i+1]-t1i[i])/(r[i]*r3))+t1i[i];

r[i+1]: =r[i]+r3;

s2: =s2+t1i[i]*r[i]*r3;

end;

t1i[n1]: =t1i[n1-1];

t1s: =-2*s2/sqr(rmax);

t2: =-2*(s1-s2)*w1/(w2*sqr(rmax)*c2*rog)*c1*rot+t2;

{ t2-температура сплошной (жидкой) фазы }

setcolor(15);

line(round(t_*mx+45), yk-round(t1n1_*my), round(t*mx+45), yk-round(t1i[n1]*my));

 

end;

readln;

end.







© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.