Введение

Одним из направлений развития сельскохозяйственного производства на современном этапе является широкое использование в его отраслях ресурсоэнергосберегающих технологий. Важная роль в решении этой задачи отводится повышению качества теплотехнической подготовки выпускников академии инженерного направления. Одной из дисциплин, осуществляющих эту подготовку, является «Теплотехника». Под теплотехникой понимают научную дисциплину и отрасль техники, охватывающие методы и способы преобразования различных видов энергии в теплоту, ее транспортирование и использование в технологических процессах, тепловых машинах и аппаратах.

Целью данного пособия является получение практических навыков будущими специалистами в постановке и проведении теплотехнических экспериментов, грамотной обработки их результатов и правильном оформлении отчетов проводимых исследований.

Настоящее пособие отвечает действующим программам дисциплин «Теплотехника» и «Теплофизика» по направлениям подготовки «Агроинженерия», «Эксплуатация транспортно – технологических машин и комплексов», «Продукты питания из растительного сырья», «Техносферная безопасность» и специальности «Наземные транспортно – технологические средства». Оно состоит из двух разделов и приложения.

В первом разделе рассмотрены устройство и принцип действия ряда теплотехнических приборов и даны методические указания по обработке результатов измерений.

Во втором разделе изложены организационно-методические указания к выполнению лабораторных работ, где акцентировано внимание на мерах и правилах безопасности. Здесь же описаны содержание, порядок выполнения и особенности оформления отчетов по десяти лабораторным работам, включенным в программы дисциплин.

Справочный материал приложения может быть полезен не только при оформлении отчетов по лабораторным работам, но и при решении других теплотехнических задач.

1. Приборы и методы измерения величин в теплотехнических экспериментах

1.1. Сущность и виды измерений

Измерить величину - значит сравнить ее с другой однородной величиной, фиксированной по размеру и принятой по соглашению в качестве основы для количественной оценки за единицу физической величины.

Различают основные и производные единицы физических величин. В качестве основных принимаются единицы, размеры которых устанавливаются произвольно и независимо друг от друга, например, метр, килограмм, секунда и др. Производная единица той или иной величины выводится из физической зависимости (уравнения связи) между этой величиной и величинами, для которых установлены основные или другие производные единицы, например, единица кинематического коэффициента вязкости - квадратный метр на секунду.

Совокупность основных и производных единиц составляет систему единиц, сокращенно СИ. Применяемые в теплотехнике единицы физических величин приведены в приложении (табл. 2).

Измерения, как правило, производятся с помощью специальных технических устройств, которые называются измерительными приборами. В настоящем пособии рассмотрены наиболее распространенные приборы, большинство из них используются при проведении лабораторных работ по дисциплинам «Теплотехника» и «Теплофизика».

Ввиду многообразия физических величин непосредственно измерить (даже при помощи измерительных приборов) можно лишь немногие из них. Чаще приходится измерять не данную величину, а некоторые вспомогательные параметры, связанные с искомой величиной физическими закономерностями. Исходя из этого, измерения подразделяются на прямые и косвенные. Прямыми называются такие измерения, при которых числовые значения измеряемых величин определяются непосредственно, путем сравнения этих величин с вещественными образцами, принятыми за эталоны. Косвенными называются измерения, при которых значения измеряемых величин вычисляются по результатам прямых измерений других величин, связанных с искомой величиной заранее известными математическими зависимостями.