Порядок выполнения работы. Исследование зависимостей tу=f(I).

Исследование зависимостей tу=f(I).

При исследовании зависимостей tу=f(I) для каждого значении тока записывают уста- новившуюся температуру нагревателей. Величину тока нагревателей поддерживают до тех пор, пока температура не достигнет установившегося значения. Результаты измерений запи- сывают в таблицу 1.

Коэффициент монтажа проволочной спирали без каркаса определяют по выражению

kм.с

(5)

= tу.п / t у.с ,

где tу.п и tу.с – установившаяся температура соответственно нагревателя в виде прямой про- волоки и нагревателя в виде спирали при одном и том же значении силы тока.

Ввиду взаимного экранирования витков теплоотдача спирали меньше, а установив- шаяся температура больше, чем прямой проволоки. Поэтому коэффициент монтажа равен или меньше единицы. Аналогично определяют коэффициент kм.к монтажа проволоки, нави- той на изоляционный каркас. Коэффициенты kм.с и kм.к находят для различных значений то- ков нагревателей и определяют их среднее значение. Коэффициенты теплоотдачи для на- гревателей в виде спирали aс, проволоки aп, спирали навитой на каркас aк определяют из выражения (3). Результаты расчетов сводят в таблицу 1. Строят графические зависимости

aс(aп, aк) = f(I).

Таблица 1 – Протокол измерений и расчетов.

При исследовании зависимости tу=f(u) на нагревательный элемент EK1 направляют поток воздуха от вентилятора M1. Зависимость скорости воздуха от напряжения на двигате- ле u = f(Uд) приведена на рисунке 2.

При неподвижном вентиляторе устанавливают такой ток нагревателя, чтобы его тем- пература была 150…2000С. После этого при I=const изменяют скорость воздуха в воздухо- воде, меняя напряжение на двигателе. Опыты проводят при скорости воздуха 0,3 – 1,2 м/с. При каждой скорости записывают установившуюся температуру нагревателя. Результаты измерений заносят в таблицу 2.

Рисунок 2 – Зависимость скорости воздуха от напряжения на двигателе вентилятора

Коэффициент среды для различных скоростей воздуха определяют по выражению

кс = tуu =0 / tуu ,

(6)

где tуu=0 и tуu - установившаяся температура нагревателя соответственно при скорости возду- ха, равной нулю, и данной скорости u при том же токе.

Поскольку теплоотдача нагревателя в потоке воздуха больше, чем в неподвижном воздухе, то установившаяся температура в первом случае меньше, а коэффициент среды больше единицы. Результаты расчетов заносят в таблицу 2.

Таблица 2 – Протокол измерений и расчетов

По полученным данным строят кривые tу=f(u), kс= f(u) и aс= f(u)

Содержание отчета

1. Краткое описание работы.

2. Принципиальная схема лабораторной установки.

3. Заполненный протокол измерений и расчетов.

4. Графики зависимостей tу=f(I), aс(aп,aк) = f(I), tу=f(u), tу=f(u), kс= f(u) и aс= f(u).

5. Расчет погрешностей измерений.

6. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. *Поясните порядок выполнения лабораторной работы.

2. *Какие материалы используются в качестве нагревательных элементов?

3. *От чего зависит установившаяся температура нагревательного элемента?

4. Как определяются и какие имеют значения коэффициенты монтажа kм и среды kс?

5. Как влияет установившаяся температура на срок службы нагревателя?

6. Каким законом описывается кривая нагрева?

7. От чего зависит теплоотдача нагревателя?

8. Где и как используются коэффициенты монтажа kм и среды kс ?

9. Объясните устройство и принцип действия термопары.

10. Как определяется и для чего нужна условная (фиктивная) температура нагревате- ля?

Литература

1. Карасенко В.А., Заяц Е.М., Баран А.И., Корко В.С. Электротехнология, М.: Колос, 1992 г. с.61-65.

2. Басов А.И., Быков В.Г., Лаптев А.В., Файн В.Б. Электротехнология, М.: Агро- промиздат,1985 г. с.22-23, 63-68.

3. Кудрявцев И.Ф., Карасенко В.А. Электрический нагрев и электротехнология. М.: Колос, 1975. с.23-27.