8/16/2019 Lucrare de Laborator Nr. 2 - Determinarea coeficientului conductibilității termice a materialelor prin metoda de țeavă

1/4

Ministerul Educaţiei al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

Facultatea: ” Inginerie Mecanică, Industrială șiTransporturi”

Departamentul: „Procese, Mașini și parateIndustriale”

Determinarea coefcientului conductibilității termice a

materialelor prin metoda dețeavă

Lucrare de laborator la disciplina:

Termotehnica

A efectuat: st. gr. MAIA-141Boubătrîn Constantin

A verificat:  dr., conf. univ.  u uț  Aurel 

8/16/2019 Lucrare de Laborator Nr. 2 - Determinarea coeficientului conductibilității termice a materialelor prin metoda de țeavă

2/4

!"i#inău $%1&1. 'copul lucrării: Determinarea pe cale experimentală a coeficientului termoconductibilită iiț

 prin metoda de eavă a dependen ei lui de temperatura materialului studiat; comparareaț țrezultatelor experien ei cu valorile tabulare ale coeficientului termoconductibilită iiț țmaterialului studiat.

$.  'c"e(a instala iei i descrierea (odului de func ionare.ț ș ț

Instala ia de laborator (fig.1) este compusă din evi cu lungimea de l ! "#$% m. &tratulț țcilindric de material ( eava 1'nisip# eava 'lut# eava ...) are diametrul exterior dț ț ț ! ** mmi interior dș 1 ! 1% mm. +n interiorul evii este instalat un ,ncălzitor electric. Intensitateaț

curentului se reglează cu un autotransformator de laborator# iar puterea se determină dupăindica iile ampermetrului i voltmetrului.ț ș

-igura.1 &cema instala/iei pentru determinarea coeficientului conductibilită/ii termice amaterialelor:

1 ' materialul studiat# ' ,ncălzitor electric# ' termoizola/ie# * ' ampermetru# % ' voltmetru#$ ' autotransformator# 0 ' termocupluri# ' indicatorul temperaturii.

2entru măsurarea temperaturii pe suprafe ele interioare i exterioare a stratului cilindric deț șmaterial sunt instalate c3te trei termocupluri# indica iile cărora se citesc pe panoul standului.ț

43mpul unidimensional al stratului cilindric de material t=f(r)  se asigură la instala iațexperimentală prin alegerea lungimii evii cu mult mai mare dec3t diametrul exterior. 4apetelețevii sunt termoizolate. +ncălzitorul electric are spiralele repartizate uniform ,n lungime.ț

).  *fectuarea e+perien ei.ț

5aterialul studiat se stabile6te de către profesor pentru fiecare brigadă. +ncălzitorul electricse introduce ,n circuit de către profesor. După instalarea regimului sta/ionar (%"$" min.) care

 poate fi identificat după valoarea constantă ,n timp a temperaturilor# se ,nscriu de trei ori# cuintervalul de % min# indica/iile aparatelor de măsurare (tab.1). +n total se efectuează

experimente. 7egimul pentru experimentul următor se instalează# scimb3nd cu a8utorulautotransformatorului curentul ,n circuitul ,ncălzitorului. 5ăsurătorile se produc după

8/16/2019 Lucrare de Laborator Nr. 2 - Determinarea coeficientului conductibilității termice a materialelor prin metoda de țeavă

3/4

stabilizarea regimului.

4.  abelul cu datele e+peri(entale i de calcul.ș

   9  r .  e  x  p  e  r   i  m  e  n   t  u   l  u   i

   9  r .  m   ă  s  u  r   ă   t  o  r   i   i

emperaturileinterioare t 1#4

emperaturileexterioare t 2#4

   :  e  n  s   i  u  n  e  a  c  u  r  e  n   t  u   l  u   i    U #

   <

   I  n   t  e  n  s   i   t  a   t  e  a  c  u  r  e  n   t  u   l  u   i    I #   A

   :  e  m  p  e  r  a   t  u  r  a  m  e   d   i  a

  a  m  a   t  e  r   i  a   l  u   l  u   i #   ;   4

   4  o  n   d  u  c   t   i   b   i   l   i   t  a   t  e  a   = #

   >   ?   (  m .   @

   )

   :  e  m  p  e  r  a   t  u  r  a

  a  e  r  u   l  u   i #   ;   4

1 * % $

1

11

"0

1

$ 0* $ 0" 1

1)&,)

%,1

4

$1

"

1

1

1

$ 0" 0$ $* 0" 1

"*

1

1

0 0 $$ 0" 1

Medi

e$%$,&& /%,11 0" 1

10"

%

1**

1$*

1"

11

1#%

$&1%,1

$)

0"

%

1*%

1$0

1"

11

1#%

0"

1

%0

1*

1$

1*

11

1#%

Medi

e)/) 14

11

1#%

0.  !alculele efectuate.Q1 = UI = 70 * 1 = 70 W  ' fluxul de căldură 1 care trece prin stratul de material.Q2 = UI = 112 * 1,! = 1!1,2 W  ' fluxul de căldură care trece prin stratul de material.

 λ1=

Q1∗ln(d2d1)

2πl (t 1−t 2 )=

70∗ln( 4415 )2 π ∗0,65 (202,66−70,11)

=0,14

8/16/2019 Lucrare de Laborator Nr. 2 - Determinarea coeficientului conductibilității termice a materialelor prin metoda de țeavă

4/4

 λ2=

Q2∗ln(d2d1 )2πl (t 1−t 2 )

=

151,2∗ln( 4415 )2π ∗0,65 (373−148)

=0,18

 " ' coeficientul termoconductibilită ii materialului studiat.ț

&.  raficul "=f(t) cu ecua ia respectivă.ț

/. !oncluii: Bfectu3nd a doua lucrare de laborator# am determinat coeficientulconductibilită ii termice a materialelor prin metoda de eavă# ob in,nd graficulț ț ț  "=f(t) cuecua ia respectivăț  # = 0,000$ % 0,0&'!.