Лабораторная работа №2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
При выполнении работ необходимо соблюдать общие
правила техники безопасности и следующие дополнительные требования.
Производить включение оборудования
(испытательной машины, гидравлического пресса, электропечи, электроконтактного
нагревателя) только по указанию преподавателя. О включении необходимо
предупредить всех окружающих. Запрещается находиться а опасной зоне
работающего оборудования в процессе проведения экспериментов.
Настройку и смену инструмента производить только
после включения оборудования и полной его остановки. Запрещается поправлять
образцы при включенном оборудовании.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
2
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕЧИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
Производительность нагревательного устройства
определяется массой нагреваемого металла. Для сравнительной
оценки работы нагревательных устройств служит удельная производительность или
напряженность пола печи, которая определяется отношением производительности к
площади пода печи.
Показателем использования тепла в нагревательном
устройстве является удельный расход топлива, который показывает какое количество
топлива израсходовано на единицу нагреваемого металла.
Коэффициент полезного действия нагревательного
устройства -есть отношение количества тепла, полученного нагреваемым металлом
к количеству тепла полученного от сжигания топлива а нагревательном
устройстве. Таким образом, коэффициент полезного действия определяет долю
полезно использованного тепла при нагреве.
ЦЕЛЬ
РАБОТЫ
Экспериментальное определение коэффициента
полезного действия лабораторной камерной электропечи сопротивления при нагреве
стальной заготовки.
ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ИНСТРУМЕНТ
1. Лабораторная камерная электропечь сопротивления
модели СНОЛ 1.6.2.5/11-И2.
2. Заготовка из стали 35.
3. Измерительные приборы: потенциометр типа
КСП-4, амперметр типа ЭЗО, вольтметр типа Э378, штангенциркуль.
ПОРЯДОК
ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Измерить диаметр и длину заготовки.
2. Установить заготовку в рабочее пространство
кечи, вставить термопару в глухое отверстие, в осевой части заготовки до соприкосновения
ее с дном, закрыть дверцу печи и включить печь. Зафиксировать время начала
нагрева.
3. Нагреть заготовку до температуры 860º С,
регистрируя через каждые 0,25 час показания приборов: силу тока, напряжения, температуру
рабочего пространства печи, центре заготовки. Результаты измерений записать в
таблицу.
4. По достижению заготовкой заданной температуры
отключить печь и зафиксировать время окончания нагрева.
5. Рассчитать:
- среднюю потребляемую печью мощность во время
нагрева
;
- общее количество тепловой энергии,
эквивалентное электрической, потребленное печью за время нагрева заготовки
;
- количество тепла, поглощенное нагреваемой
заготовкой за время нагрева
,
где с2 и с1 - теплоемкость
стали 15 при температурах в интервале от 0 до 860ºС. Принимаем с1
=0,45 кДж/кгºС, с2 =0,703 кДж/кгºС.
- коэффициент полезного действия электропечи
,
Результаты расчётов записать в табл. 2
№ |
Время нагрева τ |
Температура |
Сила тока I |
Напряжение U |
Мощность W |
Сред. мощность Wср |
Кол. тепла Q3 |
Кол. тепла Qм |
К.П.Д. η |
|
tn |
tm |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
4 |
|
|
|
|
|
|
||||
5 |
|
|
|
|
|
|
||||
6 |
|
|
|
|
|
|
||||
7 |
|
|
|
|
|
|
||||
8 |
|
|
|
|
|
|
||||
9 |
|
|
|
|
|
|
||||
10 |
|
|
|
|
|
|
||||
11 |
|
|
|
|
|
|
||||
12 |
|
|
|
|
|
|
6. Но результатам эксперимента построить графики
изменения мощности, потребляемой печью при нагреве заготовки, и температуры
заготовки в функции временя. Сделать выводы по работе.