Методика расчета

где – напряжение, заданное на рабочем участке трубы;

– сопротивление рабочего участка, Ом.

2. Подсчитать массовый расход воздуха по показаниям трубки Пито-Прандтля:

, (4)

где – динамический напор, измеряемый трубкой Пито-Прандтля, Па;

– поверхность трубки, м²;

– плотность воздуха в измерительном сечении, кг/м³;

– абсолютное давление воздуха в измерительном сечении, Па;

– барометрическое давление, Па;

– падение давления на рабочем участке, Па; = 287 Дж/(кг×К) – газовая постоянная воздуха; = 0,96 – коэффициент, полученный по результатам градуировки расходомерного устройства.

3. Учитывая, что при нагреве рабочего участка в условиях = const температура жидкости по длине трубки x изменяется по линейному закону, определить среднюю температуру жидкости по формуле:

. (5)

4. Подсчитать среднюю плотность жидкости:

, (6)

где –среднее абсолютное давление жидкости по длине рабочего участка, Па.

5. Вычислить значения температурного напора в сечениях трубки с координатами ( = 1, 2, … , 10).

, (7)

где – координаты горячих спаев термопар, м; , °С;

– температура окружающей среды, °С;

6. Определить локальные значения коэффициента теплоотдачи по формуле

, (8)

где – потери теплоты с наружной поверхности рабочего участка в окружающую среду за счет свободной конвекции, излучения и торцевых потерь; подсчитывается по формуле:

, (9)

где ` – средняя температура стенки, °С;

=0,18 – коэффициент, определенный опытным путем.

7. Подсчитать среднее значение коэффициента теплоотдачи по формуле:

.` (10)

При определении среднего значения коэффициента теплоотдачи значения и вследствие влияния утечек теплоты с торцов рабочего участка исключаются из рассмотрения.

8. По полученным локальным значениям коэффициента теплоотдачи определить основной участок трубы (участок стабилизированного течения), где коэффициент теплоотдачи перестает зависеть от условий на входе в трубу.

9. Подсчитать значения коэффициентов теплоотдачи на основном участке трубы по зависимости (2), в которой число Рейнольдса определяется по массовому расходу и средней плотности жидкости :

, (11)

и сравнить полученные результаты с экспериментальными значениями .

10. Построить график зависимости (1) в логарифмических координатах , , на который нанести полученные экспериментальные значения, соответствующие основному участку трубы для исследованных режимов.