Міністерство освіти Російської Федерації
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
Череповецький Державний Університет
Лабораторна робота
«Дослідження температурного поля зовнішнього кута методом електричного моделювання»
Виконав студент
групи 5 ЕН - 22
Малінін М.С.
Перевірив професор
Федорчук Н.М.
м. Череповець
2007
Обладнання: установка - електрична модель зовнішнього кута.
Установка виконана з електропровідної графітової папери з дотриманням принципів аналогії моделі і натури. Теплове поле моделі розбито на квадрати, розмір яких в області згину стіни зменшений в два рази. Ширина смуги відображає в деякому масштабі товщину огороджень δ = k · LМ; опір теплосприйняття та тепловіддачею імітують смужки паперу шириною lв і lн, розташовані по периметру моделі. У вершинах квадратів встановлені клеми 13 для вимірювання струму гальванометра, пропорційного їх потенціалом. Температуру навколишнього середовища імітують електричні потенціали, які подаються на ширині 14 і 15 від джерела постійного струму через вимикач К, змінний резистор r і гальванометр G до шини 15 підключений вільний щуп 16. вимикач К і змінний резистор зблоковані. Електрична модель має вісь симетрії, яка на малюнку показана пунктирною лінією.
Показання гальванометра
Усереднені значення гальванометра для симетричних точок
Розрахунок температур окремих точок на моделі кута
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
Череповецький Державний Університет
Лабораторна робота
«Дослідження температурного поля зовнішнього кута методом електричного моделювання»
Виконав студент
групи 5 ЕН - 22
Малінін М.С.
Перевірив професор
Федорчук Н.М.
м. Череповець
2007
Мета роботи
Дослідження двовимірного температурного поля зовнішнього кута в умовах стаціонарної теплопередачі, порівняння результатів з розрахунковими даними.Обладнання: установка - електрична модель зовнішнього кута.
Основні теоретичні положення
Теплопередача через огорожу конструкцій будівель, викликана перепадом температури між зовнішнім і внутрішнім повітрям приміщення, залежить від геометричної форми огорожі. Зокрема, збільшення теплопередачі через зовнішні кути будівель пов'язано, в основному, зі збільшенням площі теплопередачі. Температура на внутрішній поверхні кута виявляється нижче температури плоскої поверхні стіни далеко від кута на (4-6) 0 С, що може привести до випадання конденсату на внутрішній поверхні кута, зменшення теплового опору і до подальшого збільшення втрати тепла. Усунення цих негативних явищ необхідно передбачити в процесі проектування. Математична залежність зниження температури в зовнішньому куті від теплофізичних властивостей стіни не встановлена, і цю залежність знаходять за допомогою електричного моделювання.Опис експериментальної установки
Установка виконана з електропровідної графітової папери з дотриманням принципів аналогії моделі і натури. Теплове поле моделі розбито на квадрати, розмір яких в області згину стіни зменшений в два рази. Ширина смуги відображає в деякому масштабі товщину огороджень δ = k · LМ; опір теплосприйняття та тепловіддачею імітують смужки паперу шириною lв і lн, розташовані по периметру моделі. У вершинах квадратів встановлені клеми 13 для вимірювання струму гальванометра, пропорційного їх потенціалом. Температуру навколишнього середовища імітують електричні потенціали, які подаються на ширині 14 і 15 від джерела постійного струму через вимикач К, змінний резистор r і гальванометр G до шини 15 підключений вільний щуп 16. вимикач К і змінний резистор зблоковані. Електрична модель має вісь симетрії, яка на малюнку показана пунктирною лінією.
Показання гальванометра
. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
1 | 123 | 112 | 84 | 58 | 44 | |||||||
2 | 134 | 115 | 86 | 64 | 44 | |||||||
3 | 121 | 116 | 96 | 67 | 53 | |||||||
4 | 124 | 119 | 114 | 108 | 96 | 92 | 64 | |||||
5 | 136 | 129 | 120 | 113 | 103 | 91 | 80 | |||||
6 | 101 | 135 | 122 | 120 | 112 | 104 | 97 | 85 | 90 | 76 | 63 | 43 |
7 | 142 | 139 | 133 | 125 | 119 | 113 | 109 | 102 | 95 | 93 | 51 | 63 |
8 | 147 | 143 | 140 | 134 | 130 | 125 | 110 | 109 | 106 | |||
9 | 151 | 147 | 143 | 140 | 134 | 134 | 125 | 117 | 110 | 113 | 106 | 104 |
10 | 157 | 155 | 151 | 149 | 142 | 141 | 132 | 134 | 122 | |||
11 | 158 | 160 | 159 | 156 | 152 | 149 | 145 | 146 | 144 | 137 | 139 | 139 |
12 | 155 | 164 | 163 | 161 | 159 | 157 | 155 | 154 | 150 | 149 | 150 | 157 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
1 | 117,7 | 105,8 | 83,7 | 57 | 43,5 | |||||||
2 | 121,6 | 117,7 | 90,7 | 61 | 57 | |||||||
3 | 127,6 | 121,6 | 105,8 | 83,7 | 61 | |||||||
4 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | 90,7 | 83,7 | |||||
5 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | 90,7 | |||||
6 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | 90,7 | 83,7 | 61 | 57 | 43,5 |
7 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | 90,7 | 83,7 | 61 | 57 |
8 | 152 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | |||
9 | 156,5 | 152 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 | 90,7 | 83,7 |
10 | 160 | 156,5 | 152 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | |||
11 | 161 | 160 | 156,5 | 152 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 | 105,8 |
12 | 155 | 161 | 160 | 156,5 | 152 | 147,7 | 138 | 139 | 132,4 | 127,6 | 121,6 | 117,7 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
1 | -2,97 | -0,64 | 5,27 | 10,76 | 13,71 | |||||||
2 | -5,29 | -1,28 | 4,84 | 9,49 | 13,71 | |||||||
3 | -2,54 | -1,49 | 2,73 | 8,86 | 11,81 | |||||||
4 | -3,18 | -2,12 | -1,07 | 0,2 | 2,73 | 5,69 | 9,49 | |||||
5 | -5,71 | -4,23 | -2,3 | -0,86 | 1,25 | 3,79 | 6,11 | |||||
6 | 1,68 | -5,5 | -2,76 | -2,33 | -0,64 | 1,04 | 2,52 | 5,06 | 4 | 6,96 | 9,7 | 13,92 |
7 | -6,98 | -6,34 | -5,08 | -3,39 | -2,12 | -0,86 | -0,01 | 1,47 | 2,94 | 3,37 | 12,23 | 9,7 |
8 | -8,03 | -7,19 | -6,56 | -5,29 | -4,44 | -3,39 | -0,22 | -0,01 | 0,62 | |||
9 | -8,88 | -8,03 | -7,19 | -6,56 | -5,29 | -5,29 | -3,39 | -1,7 | -0,22 | -0,86 | -0,62 | 1,04 |
10 | -10,14 | -9,72 | -8,87 | -8,46 | -6,98 | -6,77 | -4,87 | -5,29 | -2,76 | |||
11 | -10,36 | -10,78 | -10,57 | -9,93 | -9,09 | -8,46 | -7,61 | -7,82 | -7,4 | -5,92 | -6,34 | -6,34 |
12 | -9,72 | -11,62 | -11,41 | -10,98 | -10,57 | -10,14 | -9,72 | -9,51 | -8,67 | -8,46 | -8,67 | -10,14 |