Введение. 
Теплоотдача при кипении воды в большом объеме

Цель работы: углубление знаний по теплообмену при кипении, знакомство с экспериментальным и расчетным способом определения коэффициентов теплопередачи при кипении, оценка влияния факторов на интенсивность кипения.

Задание.

Изучить теоретические положения в заданной литературе.

Ознакомится с лабораторной установкой.

Определить экспериментально коэффициенты от горизонтальной трубы при кипении воды для различных значений температурных напоров.

Рассчитать средний теоретический коэффициент теплоотдачи в зависимости от температурного напора и плотности теплового потока.

Построить и сравнить экспериментальные и теоретические зависимости коэффициента теплоотдачи от температурного напора и и от плотности теплового потока .

Оформить отчет согласно требованиям к оформлению.

Основные формулы

Кипение — процесс интенсивного парообразования в объеме жидкости, перегретой относительно температуры насыщения.

Интенсивность теплоотдачи при кипении определяется физическими свойствами кипящей жидкости, давлением и температурным напором.

Основным параметром, характеризующим интенсивность теплоотдачи, является средний коэффициент теплоотдачи между стенкой и кипящей жидкостью:

.

где — количество теплоты, передаваемое стенкой воде в единицу времени, Вт; F — поверхность нагрева, м²; - средняя температура стенки, °С; - температура насыщения, °С.

Теоретически средний коэффициент теплоотдачи при пузырьковом кипении однокомпонентных жидкостей в большом объеме:

.

Все теплофизические свойства определяются по температуре насыщения. Для воды формула имеет более простой вид:

.

где рдавление, МПа;

— плотность теплового потока, Вт/м².

Если известным является температурный напор, то для расчета по формулам используется связь между и, устанавливаемая законом Ньютона-Рихмана:

.

Тепловой потом от опытной трубки и жидкости равен электрической мощности, потребляемой трубкой:

.

где — сопротивление трубки в зависимости от температуры, Ом;

— сопротивление трубки при 0 °C;

— ток в цепи опытной трубки, А;

К=30 — коэффициент трансформации;

— вторичный ток в цепи трансформатора тока, определяемый по амперметру, А.

— среднеарифметическая температура стенки, °С.

Размеры трубки:

d_н = 11 мм — внешний диаметр

l= 0,25 м — длина.