Порядок проведения опытов

После включения установки в сеть, на мониторе высвечивается тема лабораторной работы и отображается схема рабочего участка экспериментальной установки. Далее Вы вступаете в диалог с ЭВМ, в которой заложены все возможные варианты проведения эксперимента.

В процессе дальнейшей работы осуществляется следующая последовательность действий.

1. В рекомендуемом диапазоне изменения геометрических параметров рабочего участка (наружный диаметр трубы d = 20 50 мм, длина L = 0,5 1 м, толщина стенки трубы = 0,51 мм) выбирается один из вариантов геометрических характеристик рабочего участка (d, L,) с помощью панели управления Установки. При нажатии на пиктограмму с помощью появившегося диалогового окна Вам будет предложено задать вышеуказанные параметры. щей цилиндра при числах Pr, близких к единице, можно записать в виде.

.

Здесь в качестве определяющей температуры используется температура среды Т, в качестве характерного размера — диаметр цилиндра d , — поправка, учитывающая изменение коэффициента теплоотдачи вдоль контура цилиндра в зависимости от угла, отсчитываемого от нижней (критической) точки, значения которой приведены в табл. 1.

Среднее по периметру цилиндра значение коэффициента теплоотдачи определяется путем интегрирования распределения локального коэффициента теплоотдачи по периметру цилиндра. В данном случае его значение определяется критериальным уравнением.

.

Значения поправок к коэффициенту теплоотдачи в зависимости от угла .

Таблица 1.

В практике используются также приближенные критериальные степенные зависимости, которые с некоторой погрешностью позволяют обобщить экспериментальные данные по среднему (по поверхности) коэффициенту теплоотдачи при естественной конвекции для тел простейшей формы: пластины, горизонтально и вертикально расположенных цилиндров, шаров.

Критериальное уравнение для среднего коэффициента теплоотдачи имеет вид (10), в котором в качестве определяющей температуры используется среднеарифметическое значение температуры в пограничном слое Тm.= 0,5(Tw+T), в качестве характерного размера для вертикальных пластин и цилиндров принимается высота, а для горизонтальных цилиндров и шаров — диаметр.

Значение константы С и показателя степени n зависят от режима процесса теплообмена, определяемого диапазоном значения (GrPr).

В представленной ниже табл. 3 показаны экспериментально определенные значения констант С и n для различных режимов процессов теплообмена при свободной конвекции (в зависимости от диапазонов изменения численного значения GrPr).

Значения констант С и n для различных режимов.

Таблица 2.

Где 1 — режим псевдотеплопроводности,.

• 2 — режим развитой ламинарной естественной конвекции,
• 3 — переходный и турбулентный режим течения.

Экспериментальная установка Внешний вид основного элемента (горизонтальной трубы) экспериментальной установки для определения коэффициента теплоотдачи на поверхности горизонтально расположенного цилиндра при естественной (свободной) конвекции показан на рис. 3.

Рис. 3. Внешний вид основного элемента экспериментальной установки.

Установки.

Установки — Выбирается температурный режим работы установки. При нажатии на пиктограмму Вам будет предложено задать температуру горячей поверхности пластин Тг (ТГ) в пределах 45−100 оС;

Редактирование.

Внести в список — добавляет в список измеренных значений все текущие параметры. При этом осуществляется сортировка по возрастанию параметров в соответствии их положением в таблице слева направо;

Удалить из списка — удаляет из списка измеренных значений выделенное измерение (выделение осуществляется щелчком левой кнопки «мыши» в области выделяемой линии таблицы).

Кроме того имеются еще несколько пиктограмм.

Справка — получение этой справки;

Авторы — информация об авторах программы ММТП-003М;

Выход — завершение работы с программой.

Окно списка сохраненных значений В любой момент времени все текущие параметры измерения могут быть сохранены в списке для последующего просмотра, анализа и обработки.

Окно списка сохраненных значений предназначено для отображения всех наборов параметров, которые Вы решили использовать для последующего анализа.

Приблизительный внешний вид окна списка представлен на рис. 8.

Где:U — напряжение на нагревателе (в вольтах);

t1 — t6 — температуры (в градусах оC) в характерных точках согласно условному графическому изображению установки.

Область отображений измеренных значений представлена на рисунке в виде условного изображения установки.

Все параметры измерений, их названия, местоположение датчиков и единицы измерения очевидны из рисунка.

Панель инструментов Вся работа с программой осуществляется с помощью панели инструментов, находящейся в нижней части окна программы, нажатием левой кнопки «мыши» в области соответствующей пиктограммы. При движении курсора «мыши» внутри областей пиктограмм появляется короткая подсказка о выполняемом действии.

Панель инструментов условно разделена на несколько групп:

Работа с файлами.

• -Новый — создание нового документа (т. е. пустого списка измеренных значений) для последующего заполнения согласно заданию;
• -Открыть — открытие файла ранее сохраненного документа для последующего анализа, печати и т. д.;

Сохранить как… — сохранение документа (т. е. списка измеренных значений) в файл с явным указанием имени;

Предварительный просмотр и печать.

Печатать — вывод результатов измерений на принтер;

Установки печати — настройка различных параметров печати (бумага, ориентация и т. д.);

Предварительный просмотр печати — просмотр на экране, как будет выглядеть напечатанный документ. В окне Предварительный просмотр нажмите кнопку Закрыть, чтобы вернуться в документ.

Перед началом работы все регулировочные вентили пульта управления должны быть полностью закрыты (переведены в крайнее против часовой стрелки положение), и все тумблеры питания должны быть выключены.

Все дальнейшие действия производятся в соответствии с порядком проведения опытов.

4. Программное обеспечение

Запуск оборудования.

Выполняемым файлом данной лабораторной работы является MMTP-001M.EXE. После его запуска сначала производится поиск и тестирование необходимого оборудования и, в случае его отсутствия или несоответствия данной работе, выдается сообщение об ошибке аппаратуры как показано на рис. 4.

Рис. 4. Сообщение об ошибке.

В этом случае Вы должны закрыть данное окно и можете продолжать работу только в режиме анализа, предварительно открыв (если таковые имеются) ранее измеренные значения. Измерения в данном случае становится невозможными.

В любом случае (т. е. была ошибка оборудования или нет), перед Вами появится информационное окно, как показано на рис. 5.

Это окно закроется автоматически через 10 секунд, если Вы раньше не нажмете любую клавишу или любую кнопку мыши.

Это же окно можно отобразить в любое время нажатием на пиктограмму Авторы панели инструментов.

Рис. 5. Информационное окно.

Основное окно программы.

Приблизительный вид основного окна программы ММТП-003М показан на рис. 6.:

Рис. 6. Основное окно программы.

Как видно из рис. 6., окно программы разбито на несколько областей отображения:

• 1. Область отображения измеренных значений.
• 2. Область списка сохраненных значений. Любая точка измерения может быть сохранена в списке для последующего просмотра, анализа и обработки.
• 3. Область панели инструментов (Toolbar). В данной программе, с целью упрощения управления, визуально отсутствует «меню». Все управление осуществляется путем нажатия левой кнопки «мыши» на соответствующую пиктограмму панели инструментов. «Всплывающие» подсказки, появляющиеся при помещении курсора «мыши» в область соответствующей пиктограммы, вкратце объясняют то, что произойдет при нажатии на пиктограмму.