Исследование процесса нагрева теплоносителя

1        Цель лабораторной работы

         Исследование процесса нагрева теплоносителя.

2        Рабочая гипотеза

Чем больше расстояние между горелкой и нагреваемой поверхности емкости, тем больше время нагрева жидкости находящейся в этой емкости.

3        Теоретические предпосылки и зависимости

Основной формулой для нахождения КПД является формула

η=(Ап/Аз)*100%

              В нашем случае Ап есть полезная работа, т.е. работа идущая на нагрев 

         Ап = С*m*∆Т, где

                           С – теплоёмкость теплоносителя, кг/м3;

                           m – масса теплоносителя, кг;

                           ∆Т – изменение температуры, 0С;

              Аз есть затраченная работа, совершённая горелкой

         Аз = Р*t, где

                           Р – мощность горелки, Ватт;

                           t – время нагрева, секунда;

            Конечный вид формулы для нашего случая:

          η = ((С*m*∆Т) /( Р*t ))*100%

4        Схема и описание экспериментальной установки

Рисунок 4.1 – Экспериментальная установка

1 – Сосуд с теплоносителем

2 – Газовая горелка, W=800Вт

h – Расстояние между пламенем и днищем сосуда

Также при измерении используетсяч термометр (ц.д. 0,5; шкала от 00 – 1000), весы технические, металлическая линейка (ц.д. 1 мм), хронометр.

5        Методика проведения эксперимента

    Наполняем емкость жидкостью (в данном случае водой), включаем горелку и устанавливаем емкость на горелку. Сразу же включаем секундомер. Нагреваем жидкость до 50 С (см. на термометр), время вписываем в таблицу. Заливаем снова воду в емкость и ставим на горелку, но горелку удаляем на некоторое расстояние (поставили на кирпичики), и так проделываем опыт 9 раз и каждый раз удаляем емкость от горелки на расстояние n.

Таблица 5.1 – Наблюдение и обработка результатов

*Пламя непосредственно под сосудом

6        Обработка результатов опытов

              Обработку результатов опытов рассмотрим на примере 3-го опыта

              η = ((С*m*∆Т) /( Р*t ))*100%=((4200*0,5*36)/(800*314))*100%=30%

7        Оценка погрешностей

E = Δ η / η =Δ m/m+ Δ t/t+2*(0,5/41)=0,001+1/314+1/41=2,9%

8        Графическая зависимость

Рисунок 8.1 – Зависимиость η от h

9        Вывод

Проделав данную лабораторную работу мы исследовали процесс нагрева вещества, в нашем случаи воды, установили зависимость КПД процесса нагрева от высоты сосуда над пламенем и мы определил что чем выше над пламенем находится сосуд, тем меньше будет КПД.

Список литературы

1.       Черепов О.Д. Исследование процесса нагрева теплоносителя: методические указания к лабораторной работе для студентов по специальности 290700 – Теплогазоснабжение и вентиляция (направление 653000 – Строительство) /  О.Д. Черепов; Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. – Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2010.- 4 с.