Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Глава 4. Сравнение результатов теоретического и экспериментального исследований

Четвертая глава посвящена сопоставлению экспериментальных и расчетных данных. Каждый эксперимент проводился несколько раз, что бы увеличилась точность полученных результатов. Опыты показали, что для получения удовлетворительных результатов с хорошей точностью, можно ограничиться в пятикратном повторении каждого опыта. При обработке полученных данных неудовлетворительные результаты выбрасывались и эксперимент повторялся.

4.1. Результаты сопоставления роста толщины слоев водного льда сферической формы

Для проверки предложенной модели уравнения, учитывающая температуру воздействующего воздуха и геометрические размеры – диаметр сферы, были проведены опыты по замораживанию водонасыщенной сферы, которая витала в потоке холодного воздуха.
Опыты по замораживанию воды в виде сферической формы проводились в экспериментальной установке, которая описана главе №3, при следующих условиях: d = 20.2мм, T = 263.2 С, V = 12.2 м/с; d = 20.2мм, T = 268.2 С, V = 12.2 м/с.
На Рисунке 4.1. дано сопоставление результатов расчетов по разработанной математической модели уравнения (2.15) и данных из опытов по промораживанию сферических слоев воды.
Рисунок 4.1. Зависимость относительной толщины () промерзания капли от времени ()
Из графика видно, что расхождение между расчетными (по уравнению 2.14) и опытными значениями составляет 6-8%.

4.2. Результаты сопоставления роста толщин водного льда плоско-параллельной формы

Опыты проводились в экспериментальной установке, которая описана в главе №3, при следующих условиях: =264,2 К, =273,6,1 К, =90 Вт/(·К), =12 Вт/(·К).
На Рисунке 4.2. дано сопоставление результатов расчетов по разработанной математической модели уравнения (2.15) и данных из опытов по промораживанию плоско-параллельных слоев воды.
Рисунок 4.2. Зависимость роста толщины слоя льда от времени
Расчетное уравнение, приведенное в рамках данной работы предсказывает толщину промораживаемого плоско-параллельного слоя с погрешностью до 10%.