Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Череповецкий Государственный Университет
Лабораторная работа
«Исследование температурного поля наружного угла методом электрического моделирования»
Выполнил студент
группы 5 ЭН – 22
Малинин М.С.
Проверил профессор
Федорчук Н.М.
г. Череповец
2007 г.
Цель работы
Исследование двумерного температурного поля наружного угла в условиях стационарной теплопередачи, сравнение результатов с расчетными данными.
Оборудование: установка – электрическая модель наружного угла.
Основные теоретические положения
Теплопередача через ограждение конструкций зданий, вызванная перепадом температуры между наружным и внутренним воздухом помещения, зависит от геометрической формы ограждения. В частности, увеличение теплопередачи через наружные углы зданий связано, в основном, с увеличением площади теплопередачи. Температура на внутренней поверхности угла оказывается ниже температуры плоской поверхности стены вдали от угла на (4-6)0 С, что может привести к выпадению конденсата на внутренней поверхности угла, уменьшению теплового сопротивления и к дальнейшему увеличению потери тепла. Устранение этих негативных явлений необходимо предусмотреть в процессе проектирования. Математическая зависимость понижения температуры в наружном углу от теплофизических свойств стены не установлена, и эту зависимость находят с помощью электрического моделирования.
Описание экспериментальной установки
Установка выполнена из электропроводной графитовой бумаги с соблюдением принципов аналогии модели и натуры. Тепловое поле модели разбито на квадраты, размер которых в области сгиба стены уменьшен в два раза. Ширина полосы отражает в некотором масштабе толщину ограждений δ = k · lм; сопротивление тепловосприятию и теплоотдаче имитируют полоски бумаги шириной lв и lн, расположенные по периметру модели. В вершинах квадратов установлены клеммы 13 для измерения тока гальванометра, пропорционального их потенциалам. Температуру окружающей среды имитируют электрические потенциалы, подаваемые на ширине 14 и 15 от источника постоянного тока через выключатель К, переменный резистор r и гальванометр G к шине 15 подключен свободный щуп 16. выключатель К и переменный резистор сблокированы. Электрическая модель имеет ось симметрии, которая на рисунке показана пунктирной линией.
Показания 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 |
Усредненные значения гальванометра для симметричных точек
| 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 |
Расчет температур отдельных точек на модели угла
| 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 |
Другие работы по теме:
Магнитные и электромагнитные поле
Электрическое и магнитные поля тесно связаны между собой. В природе существует электромагнитное поле - чисто электрические и чисто магнитные поля являются лишь его частными случаями. Изменяющиеся электрические и магнитные поля индуктируют друг друга.(под изменением поля надо понимать не только изменение его интенсивности, но и движение поля как целого).
Электрический ток
Определение силы взаимодействия двух точечных тел. Расчет напряженности электрического поля плоского конденсатора при известных показателях площади его пластины и величины заряда. Нахождение напряжения на зажимах цепи по показателям сопротивления и тока.
Моделирование асинхронного двигателя
Угловая скорость вращения магнитного поля. Математическая модель асинхронного двигателя в форме Коши, а также блок-схема его прямого пуска с использованием Power System Blockset. Зависимость угловой скорости ротора от величины электромагнитного момента.
Исследование сегнетоэлектриков
Исследование диэлектрических свойств сегнетоэлектриков в зависимости от напряженности внешнего электрического поля и температуры осциллографическим методом. Определение и основные группы сегнетоэлектриков, их особые свойства и способы измерений.
Электрическое поле
Работа по физике Ученика 10 класса А Школы №1202 Круглова Егора Электрическое поле По современным представлениям, электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждое заряженное тело создает в окружающем пространстве
Нормирование электромагнитных полей
Основными документами, регламентирующими электромагнитные поля на производстве, являются санитарные правила „Электромагнитные поля в производственных условиях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.2.4.1191-03” Они были введены 30.01.2003г. Их требования распространяются на работников, подвергающихся воздействию ослабленного геомагнитного поля, электростатического поля, постоянного магнитного поля, электромагнитного поля промышленной частоты, электромагнитных полей радиочастотного диапазона электромагнитные поля.
Исследование магнитной жидкости методом рассеяния света
Спектральные измерения интенсивности света. Исследование рассеяния света в магнитных коллоидах феррита кобальта и магнетита в керосине. Кривые уменьшения интенсивности рассеянного света со временем после выключения электрического и магнитного полей.
Основные формулы
Электростатика. - закон Кулона. - напряженность электрического поля - принцип суперпозиции полей. - поток через площадку S. - теорема Гаусса. - теорема о циркуляции.
О единой теории векторных полей
Экспериментальный и теоретический методы познания физической реальности. Единая теория векторных полей - обобщение уравнений электродинамики Максвелла, теоретическое обоснование схемы их построения; исследование гравитационного и электрического полей.
Расчеты электростатического поля
Описание теоремы Гаусса как альтернативной формулировки закона Кулона. Расчеты электростатического поля заданной системы зарядов в вакууме и вычисление напряженности поля вокруг заряженного тела согласно данных условий. Сравнительный анализ решений.
ТОЭ контрольная №5
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Теоретических основ электротехники
К вопросу о вентиляции
помещений. При использовании современных конструкций рам, которые обеспечивают высокую плотность закрытия окон, возникает дисбаланс между количеством вытяжного и приточного воздуха в помещении. Это приводит к снижению концентрации кислорода, повышению влажность и, как следствие, отпотеванию окон в зимний период.
1Электрический разряд в газах
В результате развивается лавинообразный процесс нарастания числа свободных электронов и ионов возникает электрический разряд. Характерное свечение разряда связано с выделением энергии при рекомбинации электронов и положительных ионов. Типы электрических 4
Эффект Холла
Объяснение эффекта Холла с помощью электронной теории. Эффект Холла на инерционных электронах в полупроводниках. Датчик ЭДС Холла.
Причина магнитного поля Земли?
Существует несколько версий происхождения магнитного поля Земли и планет. Например, новаторская статья «Магнитное поле Земли», в которой предлагается новая трактовка образования магнитного поля Земли.
Крипторхизм
Крипторхизм - неопущение яичка, оно может задержаться на задней стенке брюшной полости, в паховом канале, у наружного отверстия пахового канала.
Хронология открытий в физике электричества
Ученый Открытие 1600 У. Гилберт Заложены основы электро и магнитостатики 1733 Ш. Дюфе Открытие двух видов электричества, установление притяжения разноименных зарядов и отталкивания одноименных
Потенциал поля
Работа сил электрического поля. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряжённостью и потенциалом электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.
Стереометрия
Определения и свойства двух, трехгранных углов, многогранников.
Моделирование электростатического поля
Метод моделирования электростатического поля имеет широкое применение на практике. Пользуясь этим методом, изучают сложные электростатические поля (в электростатических линзах, в электронных трубках и т.п.).
Методы решения текстовых задач
Text Graphics Методы решения текстовых задач Слушатель ОП «Математическое образование в основной и средней школе» Шаронова Мария Викторовна Graphics
Гордон, Джеффри
Джеффри Гордон — основатель дискретно-событийного подхода имитационного моделирования, создатель системы имитационного моделирования GPSS World и автор двух книг (Gordon 1968; Gordon 1975).
Понятия и Законы электростатики
IV правовой курс Понятия и Законы электростатики. выполнил: Скородумов Денис Сергеевич г. Донецк 2002 г. Понятия и Законы электростатики. Электризация –