Лабораторная работа ТМО (Домрачев Б.П.)

  • 31 мая 2013 г.
  • 1159 Слова
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Национально-исследовательский Иркутский государственный
технический университет

Кафедра теплоэнергетики
Лабораторная работа № 9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ ТВЁРДОГО ТЕЛА КАЛОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ.Выполнил:
Студент гр. ЭСТ3-10-1
Крайденко В.И.

Проверил:Доцент
Домрачев Б.П.

г. Иркутск 2013 г.
Лабораторная работа 9.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЧЕРНОТЫ ТВЁРДОГО ТЕЛА КАЛОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Цель работы: ознакомиться с калориметрическим методом для определения коэффициента излучениятвердых тел на примере определения коэффициента излучения тонкой вольфрамовой проволоки.
Задания:
1. Определить степень черноты вольфрамовой проволоки для нескольких температурных режимов (количество температурных режимов задается преподавателем).
2. Сравнить экспериментальные результаты со справочными данными.
3. Сделать вывод о влиянии температуры поверхности твердого тела на величинустепени черноты.
Схема экспериментальной установки:
| |
Рис. 9.1. Общий вид экспериментальной установки | Рис. 9.2. Принципиальная схема рабочего участка установки |
1 – тумблер электропитания установки; 2 – разъемы для подключения источника электропитания (ИП); 3 – модуль; 4 – двухканальный измеритель температуры 2ТРМО; 5 – универсальный вольтметр MY-68; 6 – тумблер для переключениявольтметра для измерения падения напряжения на образцовом сопротивлении Uo и для измерения напряжения на вольфрамовой проволоке Uн | 7 – вольфрамовая проволока; 8 – цилиндрический стеклянный баллон; 9 – термопара. |
Расчетные формулы:
Сила тока определяется по формуле:
I=U0R0,
где Uo - напряжение на образцовом сопротивлении; R0 - образцовое сопротивление.
Тепловой поток рассчитывается по формуле:
Q=UR∙I,где UR – напряжение на вольфрамовой проволоке.
Электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки при данной температуре определяется по формуле:
RH=URI
Электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки при tH = 0°С
ROH=4∙ρ0∙lπ∙dH2,
где ρ0 – удельное электросопротивление вольфрама при 0°С; l - длина вольфрамовой проволоки; dH - диаметр вольфрамовой проволоки.
Тепловой поток излучения Q12,Вт, между двумя телами, имеющими температуры Т1 и Т2 (Т1>Т2), определяется в общем виде по формуле:
,
где – приведенный коэффициент теплового излучения системы двух тел; = – приведенный коэффициент лучеиспускания системы двух тел; F1– площадь поверхности тела с температурой Т1; =5,67 – коэффициент излучения абсолютно черного тела; φ12 – средний угловой коэффициент лучеиспускания тела стемпературой Т1.
Если тело с площадью поверхности F1 находится внутри другого тела с площадью поверхности F2 при угловом коэффициенте φ12=1, то рассчитывается по формуле:
.
При F1 F2 отношение площадей поверхностей → 0, тогда = и формула расчета теплового потока излучения принимает вид:

Из этого уравнения выражают степень черноты исследуемого тела:
.
Температура вольфрамовойрассчитывается проволоки по формуле:
,
где RОН – электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки при t1 = 0 ºС; RН = UR/I – электрическое сопротивление вольфрамовой проволоки при данной температуре, где I = Uо /R0.
Площадь поверхности вольфрамовой проволоки рассчитывается по формуле: F = π·dℓ,
где d – диаметр вольфрамовой проволоки; ℓ – длина вольфрамовой проволоки.

Данные...
tracking img