Soojustehnika labor 7 - Silindrilise kihi soojusjuhtivusteguri määramine (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Mehhaanika teaduskond
Soojustehnika instituut
Praktiline töö aines :
Soojustehnika
Töö nr. 7
Töö nimetus:
Silindrilise kihi soojusjuhtivusteguri määramine
Üliõpilane:
Matr . nr.
Rühm:
MAHB-51
Õppejõud:
Heli Lootus
Töö tehtud:
10.10.2012
Aruanne esitatud:
14.12.2011
Aruanne vastu võetud:
Tallinn 2011
Skeem
1 – ventiil ; 2 - aurutoru; 3 - isolatsioonikiht; 4- mõõtevöö; 5 - termopaarid; 6 – äärekaitseribad
7 – millivoltmeeter; 8 – manomeeter ; 9 - termostaat ; 10 - elavhõbetermomeeter; 11- ümberlüliti; 12- millivoltmeeter
Töö eesmärk:
Määrata Schmidti soojusmõõturiga soojuskadu ja arvutada selle põhjal isolatsiooni soojusjuhtivustegur  .
Kasutatud seadmed :

Soojusisolatsiooniga kaetud aurutoru

Manomeeter

Termopaarid

Schmidti soojusvoomõõtur koos millivoltmeetriga

Termopaaride ümberlüliti

Millivoltmeeter

Elavhõbedatermomeeter

Termopaaride gradueerimistabel

Töö põhimõtte selgitus

Materjalide soojusjuhtivusteguri määramiseks ja isolatsiooni soojuskadude määramiseks kasutatakse seadet , mida nimetatakse Schmidti soojusvoomõõturiks.
Antud seade töötab vastavalt täiendava kihi printsiibile. Soojusvoomääramiseks läbi seina asetatakse sellele tuntud soojusjuhtivusteguriga abimaterjali kiht, mis tingib soojusvoo mõõtmisel teatud vea, kuid seda viga on võimalik leida. Suur termopaaride arv kummivöökujulises mõõturis annavad ka väikeste temperatuurivahede korral mõõdetava pinge. Katse käigus hoitakse rõhk torus konstantne , ning katset sooritatakse iga 5 minuti järel .
Katseandmed ja arvutuskäik:
Aeg min.
Soojus -voo mõõturi näit
Temperatuurid
Isolatsiooni all t1
Mõõtevöö all t2
Mõõtevöö peal t3
Termopaari vabades otstes

mV
mV
°C
mV
°C
mV
°C
°C
mV
0
9,4
3,240
101,5
0,575
42
0,447
39
28
1,114
5
9,3
3,260
102,0
0,580
42
0,446
39
28
1,114
10
9,3
3,255
102,0
0,584
42
0,452
39
28
1,114
15
9,4
3,238
101,5
0,586
42
0,448
39
28
1,114
20
9,7
3,242
101,5
0,588
42
0,445
39
28
1,114
Keskmine
9,4
3,247
101,7
0,583
42
0,448
39
28
1,114
Aeg min.
Parandid
Isolatsiooni all t1
Mõõtevöö all t2
Mõõtevöö peal t3

mV
°C
mV
°C
mV
°C
 
mm
m
0
4,354
101,5
1,689
42
1,561
39
d1 =
83
0,083
5
4,374
102,0
1,694
42
1,560
39
d2 =
205
0,205
10
4,369
102,0
1,698
42
1,566
39
δ0 =
6
0,006
15
4,352
101,5
1,700
42
1,562
39
c =
12,5
W/(m2∙mV)
20
4,356
101,5
1,702
42
1,559
39
Keskmine
4,361
101,7
1,697
42
1,562
39
Arvutan välja materjali soojusjuhtivusteguri:
Järeldus:
Antud katsetulemuste põhjal saime soojuskeha katva isolatsioonimaterjali soojusjuhtivusteguriks 0,188 W/(m*K). Kuna tegu on asbestiga, siis võib võrrelda katselist ja tegeliku soojusjuhtivustegurit. Asbestil on soojusjuhtivusteguriks antud 0,14 W/(m*K). Järeldub, et katseliselt tuli soojusjuhtivustegur mõnevõrra suurem, mis on ilmselgelt tingitud mõningasest mõõtmise ebatäpsusest. Samuti ei saa eirata fakti, et soojusvoomõõturina kasutatud millivoltmeeter on tõeline antiik ja pärineb 1936.aastast!