Ministerul Educatiei si Stiintei al RM

Ministerul Educaiei al Republicii MoldovaUniversitatea Tehnic a MoldoveiFacultatea: Energetic i Inginerie ElectricCatedra: Termotehnic i Management n Energetic

Lucrarea de laborator 1

La disciplina: Transfer de cldur i mas

Tema:Determinarea conductivitii termice a materialelor prin metoda de eav

A efectuat: St. Gr. TE-131 .

A verificat: Prof. Cotru A.

Chiinu 2015

Tema:Determinarea conductivitii termice a materialelor prin metoda de eav. Scopul lucrrii: Determinarea pe cale expmental a coeficientului conductivtii termice i a dependenei lui de temperatura materialului i compararea valorii obinute experimental cu valorile tabelare.

Schema instalaiei:

Fig.1. Schema instalaiei experimentaleMontajul experimental (fig.1.) const dintr-un tub de lungime l. Stratul cilindric a materialului studiat (nisip ) are diametrul interior i cel exterior d1 i d2.n interior se afl un nclzitor electric (2). Intensitatea curentului este ajustat cu ajutorul unui autotransformator (7), iar puterea este determinat de ampermetru i voltmetru (8).Pentru a msura temperatura suprafeei exterioare i interioare ale cavitii cilindrice (1) a materialului (6) sunt prevzute ase termocupluri (4), F.E.M. este msurat cu ajutorul unui poeniometru (6).Cmpul unidimensional t = f (r) ntr-o carcas cilindric (1) este susinut pentru a alege lungimea evei, care este mult mai mare dect diametrul exterio d2 . Capetele evii sunt termoizolate (3).nclzitorul electric este distribuit uniform pe lungimea bobinei de pe eav, i termocuplurile instatale mai departe de capetele evii.Dimensiunile geometrice ale tubului: L = 1,5 m lungime; d1 = 0,03 m - diametru interior; d2 = 0,07 m - diametru exterior.

Efectuarea msurrilor:nclzitorul electric se introduce in circuit de ctre professor.Dup instalarea regimului staionar de (45.60) min. ,care poate fi identificat dup valorile constante n timp ale F.E.M. , n tabelul 1 se nscriu de 4 ori indicaiile aparatelor de msurare.Experienele urmtoare se efectueaz la alte tempetaturi. Regimul de temperature se schimb, variind cu ajutorul autotransformatorului intensitatea curentului n circtul inclzitorului. Date exrimentale i de calcul:Tabelul 1. Indicaiile temperaturilor interioareE, mVTemp.med. a perete int. t1(oC)Indicaiile temperaturii exterioareE, mV Temp.med. a perete ext. t2(oC)Temp.aer.amb.,t(C)Tensiunea. U, VIntensitateaI, A , W/(m*k)

123Val.med.456Val.med.

12,983,243,073,09791,191,211,141,183221.5343,10,207

23,964,374,134,151041,471,481,421,453922463.80.241

34,845,355,055,081251,071,861,781,5748225040,233

44,715,124,894,91212,021,991,931,985222433,60,201

Prelucrarea datelor experimentale:Coeficientul termoconductivitii materialului,deoarece acesta are form de cilindru, se calculeaz cu formula:

(1) unde: Q-Fluxul termic (W); d2 -diametrul exterior al evii; d1-diametrul interior al evii; m; l- lungimea evii, m ; t1 ,t2 temratura medie a peretelui interior i a celui exterior Fluxul termic Q se determin dup puterea electric a nclzitorului: , (2)Unde: U- tensiunea,(V); I Intensitatea curentului, (A).Valorile obinute ale coeficientului se raport la temperatura medie a materialului

(3)unde: t1 ,t2 temperaturile suprafeelor interioare i exterioare ale materialului

Exemplu de calcul: Calculm fluxul termic:

W , unde: Fluxul termic al nclzitorului,(W) ; U Tensiunea primit dup datele voltmetrului, (V); I Intensiatea curentului luat de pe ampermetru, (A). Clculm coeficientul conduciei termice:

Concluzie:Pe baza datelor obinute din experimente, am determinat conductivitatea termic a materialului printr-o conduct. Am stabilit dependena ntre conductivitatea termic i temperatura medie a materialului. Odat cu creterea temperaturii materialului, conductivitatea sa termic scade.