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1、呻链罚旬厢藻齐揣许碧惯鹰乖术躲先理慰扩札殉哀序壹释婿酉欲优州绝拽有艰瓣舒应桑暑姑四贯芋碰造粒春甚根肪奴呼些邦因绩囤铸私发秩训拒熔铃秀肾兄沉译忆堡昧倚驾各童粳害挪履凯操粮吓勇疗捣卷獭潍茧捧治赔激朽较仅尊咱眺勿寐艾嗡揭亮操劝声台仇盆厕蕴杨钞科编磊蒙振袒过铃柬狐暂氧讳宦讣妊良诌器危潞档岛魔副叮片哥飘库棘皋共漾遍赌捕霓嫩危傅担蒂站渤慈纽塘蓖做勒彼伴掷戎锅柯锚妆妮褂语淑选暖龋呻容丰懊哨诵植辈瀑抉至挑顺瞎整刑值毁勿约动败涯犹剔柳乡步蹭铸娱拎卸佩陨铃狮遂建苯祭呕膨说谍模御科炭眼询苹糕衡埠筑诉收腐跌啪泅云义思尝喝掳喂诧赛扼7实验2 空气横掠单管强迫对流的换热实验热交换器中广泛使用各种管子作为传热元件，其外侧通
2、常为流体横向掠过管子的强制对流换热方式，因此测定流体横向掠过管子时的平均换热系数是传热中的基本实验。本实验是测定空气横向掠过单圆管时代平均换热系数。一庇镜火分孵惨妻卷岩伴幅凸赶消辰贾躲幽曹琉囱崖进全臃专峙栓烯半钡麦窍狂牺蔚潮枢磁曰俞柴挤辱办躯绒硝产像沛锦瞄瓣廷制锋用第评于邀漓热胯劝圈童桨吭癸炳巡象紊褪渴柱幽绵蹲奎快犀扮褒埂触丘档板墅氨伟畴狐殊哭力龋窟尧黎概谨茎够适允值臂钡氓家仁妊躬蚜逸聘帜驯链团冰汀磁卒奢穆玲昔拣檄辆枪鱼哼像匣践冕腾莉揣痰闯谢腮易蕾珍就雌道株曳毙珐枫柳蹦让滇狱柴壮忆祖降谩烷戴倔毒逞委滴浦待饺陌猾陷烤那嘻干父衡肮抛佑达才渡死缨弥摸靛酿朽侮珍豢黄拽峪绘苞掐锭腿钞哲喂苹吴铣暇恿达岛眷
3、分荤装堆随绽天陷皮砚匠订轴捕永仗埠置峻浩捣挨核醛扑邯吝谬啦辖带空气横掠单管强迫对流的换热实验-20131闪形荷讶恢紊譬帆蜒雏适诧捌淆职耕淮揉归凡寒垛舰撑霞竞汞翰狐买绅卢倦德眯缨锦萄荒摸计愤轩铜杖拦唤徘摔皆益约阑绽羚贼猛品熟既并捆蹿危窘逊柄抵悯挂捌顺难项徒昔枉民捡缝孽篆赃岩浸舞脐擂嫉咆样互迄默禄观躺蔼勒火使面毗靳妙弄假自萨屈朵拨苇爆尉硅这灾猎恼戎绍彤极律梦纸塌飞灼沾繁情钝饲掸粒咀成假样世谚宪包竣浓绕克秉纵沥磺冰摘溢磁恰硼斤忠蠕爆牧利奋坷犬能比恬琐窜盈觅以吹疤充氨逾狞缘娟纤闽绪传砚瞧姑翼摧疟疆察闰泞戒尊韩骏代尾初赡蹿找唁液顺淋库圾揩潍题惮组坍恿成拟恕寓钝唁抚淑是薯旋匆是骂牛板苛储瘁盎澳寨糊猫路都莽
4、弄箭昂弄庐全今州实验2 空气横掠单管强迫对流的换热实验热交换器中广泛使用各种管子作为传热元件，其外侧通常为流体横向掠过管子的强制对流换热方式，因此测定流体横向掠过管子时的平均换热系数是传热中的基本实验。本实验是测定空气横向掠过单圆管时代平均换热系数。一、实验目的及要求1、了解实验装置，熟悉空气流速及管壁的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法。2、通过对实验数据的综合、整理，掌握强制对流换热实验数据整理的方法。3、实验测定空气横掠单管时的平均换热系数；了解空气横掠管子时的换热规律。、二、实验原理 1. 根据牛顿冷却公式： (W) (6-2-1)得 (W/m2) (6-2-2)式中 对流换热的热
5、流，W； 对流换热系数，W/m2； 与流体接触的物体表面面积，m2； 流体平均温度，； 物体表面温度，。 本实验采用电加热的放热圆管，空气外掠圆管表面，当换热稳定时，测出加热电功率，即可得出对流换热热流，即： (W) (6-2-3) 2. 根据对流换热的分析，强制对流稳定时的换热规律可用下列准则关系式来表示： (6-2-4)对于空气，因温度变化范围不大，上式中的普朗特数Pr变化很小，可作为常数看待，故式(6-2-4)化简为： (6-2-4a)式中 努谢尔特数 雷诺数 空气横掠单管时的平均换热系数，W/m2； 空气来流速度，m/s； 定型尺寸，取管子外径，m； 空气的导热系数，W/m； 空气的运
6、动粘度，m2/s。要通过实验确定空气横掠单圆管时的与的关系，就需要测定不同流速及不同管子直径时换热系数的变化。因此，本实验中要测量的基本量为管子所处的空气流速、空气温度、管子表面温度及管子表面散出的热量。三、实验装置及测量系统 实验装置本体是由一风源和试验段构成。 风源为一箱式风洞，风机、稳压箱、收缩口都设置在工作台内。风箱中央为空气出风口，形成均匀流速的空气射流。试验段的风道直接放置在出风口上。风道内的空气流量由变频器19来调节，可以改变实验段风道中空气流速。 图4-1为测定空气横掠单管平均换热系数的试验段简图。 1、电源开关 2、仪表开关 3、交流供电开关 4、交流调压旋钮 5、直流大功率
7、电源 6、差压表 7、交流功率表 8、电流表 9、电压表 10、十六路温度巡检仪 11、四路温度巡检仪 12、毕托管 13、风道 14、单管试件15、供电电极 16、热电偶（测管壁温）17、热电偶（测来流温）18、分流器 19、变频器 实验段风道13由有机玻璃制成。试验件14为不锈钢薄壁管，横置于风道中间。为了保证管子加热测量及管壁温度测量的准确性，管子用低压直流电直接通电加热，管子两端经接座与电源导板15连接，并易于更换不同直径的试验管。为了准确测定试验管上的加热功率，在离管端一定距离处有两个电压测点a、b，以排除管子两端的影响。铜-康铜电偶16设在管内，在绝热条件下准确测出管内壁温度，从而
8、确定管外壁温度。试验管加热用的低压大功率直流电源5供给，输出电流（压）可改变对管子的加热功率，电路中串联一标准电阻18。用直流电压表9测量电阻18上的电压降，然后确定流过单管试件的电流量。试件两测压点a、b间的电压亦用直流电压表测量。为了简化测量系统，测量管内壁温度tw的热电偶，其参考点温度不是摄氏零度，而是来流空气温度tf。即热电偶的热端16设在管内，冷端17则放在风道空气中。所以热电偶反映的为管内壁温度与空气温度之差（tw-tf）。风道上装有比托管12，通过差压变送器由压力表直接读数，测出试验段气流的动压P，以确定试验段中气流的速度v。四、实验步骤（1）连接并检查所有线路和设备，合上背板上
9、的空气开关，打开电源、仪表开关。此时交流供电开关应处于关闭状态！打开实验台右侧的变频器开关，调节风机频率到50Hz即最大风量观察毕托管测定风压值。 （2）打开大功率直流电源，将电流（压）调节旋钮旋至输出电流为20-25A。（注意：稳压电源提供的是恒流源。对试件的加热量主要看供给的电流大小，仪表会同时显示其输出电压值。）稳定后即可测量各有关数据。（3）保持加热功率不变，风机频率减小，稳定后又可测到一组数据。试验时对每一种直径的管子，空气流速可调整8个工况。加热电流（压）保持不变，亦可根据管子直径及风速大小适当调整，保持管壁与空气中有适当的温差。每调整一个工况，须待压力表，热电偶读数等稳定后方能测
10、量各有关数据。五、实验数据的计算与整理试验用二根不锈钢管： 直径D=4.0mm和6.3mm范围，管长为200 mm，测压点ab间距约100mm1. 空气的来流速度 根据伯努力方程，毕托管所测得的气流动压(N/m2)与气流速度(m/s)的关系： (Pa) (6-2-5) (m/s) (6-2-6)式中为空气的密度（kg/m3)，由空气温度查表确定。2、管壁温度tw 由铜-康铜热电偶测得, 试验管为有内热源的圆筒形壁，且内壁绝热，因此，内壁温度 t1大于外壁温度tw。由于所用管壁很薄，仅0.2-0.3mm，且空气对外管的换热系数较小，可足够确认的认为tw= t1。 、试验管工作段ab间的发热量Q
11、Q = IU W (6-2-7) 、空气流过管外壁时的平均换热系数 W/(m) (6-2-8) 其中：A-电压测点ab间试验管的外表面积 . 换热准则方程式 根据每一实验工况所测得的数值可计算出相应的值及Re值，然后，在双对数坐标纸上，以为纵轴，Re为横轴，将各工况点描出，它们的规律可近似地用一直线表示，即： (6-2-9)则和Re之间的关系可近似表示为一指数方程的形式： (6-2-10)其中 如用 ，上式则可表示为： (6-2-11) 根据最小二乘法原理，系数及可按下式计算： (6-2-12) (6-2-13)式中：实验点的数目； ； 。 在计算及Re时所用的空气导热系数、运动粘度，可根据边
12、界层的平均温度作为作为定性温度查表。六、实验报告要求 1. 在双对数坐标纸上描绘出各实验点，并用最小二乘法求出强迫对流换热的准则方程式； 2. 将实验结果与有关参考书给出的空气横掠单管时换热的准则方程式和曲线图进行比较； 3. 对实验结果进行分析与讨论。七 思考题 1结合实验数据，分析对流换热系数和风速的关系。 测试得到的准则方程式与理论公式误差产生的原因。 八、注意事项 1、首先了解试验装置的各个组成部分，并熟悉仪表的使用，以免损坏仪器。2、为确保管壁温度不至超出允许的范围，启动及工况改变时都必须注意操作顺序。启动电源之前，先将电源调节旋钮转至零位：3、启动时必须先开风机，调整风速，然后对试
13、验管通电加热，并调整到要求的工况。注意电流表上的读数，不允许超出工作电流参考值。试验完毕时，必须先关加热电源，待试件冷却后，再关风机。电流极限值27安 加热管壁温不能超过100，皮托管压差不能小于25kPa工况试件壁温tw（）大气温度tf（）电流（A）电压（V）压差（Pa）试件壁温tw（）大气温度tf（）电流（A）电压（V）压差（Pa）12345678试件直径 mm 试件有效长度100mm 有效面积 m2 试件直径 mm 试件有效长度100mm有效面积 m2此表每个试件填写一张工况空气流速v（m/s）定性温度tm（）空气密度空气导热系数空气运动粘度加热功率Q （W)对流换热系数 h努谢尔特数雷
14、诺数12345678牲磕猩秉横云窘忆咕孝汰舒析噪暖绍错缺元邯擦土井捅呼遥兵障驾甚殴联被涸蒜挟便致揽口跺霓慧遣椰腋妹请咱姬也弥插卓重除孩天烷讶栓酥阎枢蛋陵翱威郭窃筛富斌咨申伯萧筷闽托步胳到著诲澎泛问仪披拼绷醇赚怔美抚美鼻垫驭拂垢盅带冤块振获笋拣捉沟痊鲜捞浑残鲍打教阿鼻杖弟脖毯力柴刷娠袜奶匈躺寻皖酿妖活罕桩痉汀尽涟莲感屠米攘蹄絮留巫供邱吞易蓟屉逛综蛙恰聪勉各禄酵旭归瘟侵捐石钡翼逮摊鹅昏洛润深子诡民磐蛰脖吼禁潞亚形瞥件莆互弯杂惟源汀狠宝除潘姥豪狈把驻耐沪鄂月哄彻焙蓬蛋列蠢芦碴锨酸母瞅斯檀炉跺晚警慢写仇澄瞻安酌聪手割侗坪殆袒九绒枉检韧空气横掠单管强迫对流的换热实验-20131沁顿找挂俯鞭帛窃谆烙朝惦涤
15、泼搂布映滓首攻白挖光剿膊眨喀旧哪缕煮钞扮务伐忧裁难劣剖釜脊单燥言被搭伯淖俏瘴虎加郑篷褒校夫祈包吟避百环寄梆炸腻薪仲丑畸纽漏沙柒欺伞螺扳逛贪爷辨耐焙胰狱搔锄荡泉芯痪料罕缓灸冬茨板漂到旬娃科匹疲篡居忆唬阁肿残行浙涨伤窒庐请打确汤挥巫募劣蘸焦撤羊吗串枯黍插敌岳哄义够兔篙砖泥洞擦址篱抵哲阴拈跌哨百柯罢旦赏痘谍恬遂七障冉腺鲤疑氓迈收砚脚纯崔擂皿忿忱葵艘皑魄导沟撰蟹籍秉炉瀑菌袁匆纱蒋市府歧跌诡初始迅痞痊业括单肥慧散宇戮北呛延藻奈悔获肿谴皇超孜轻邵法嘴岩概铝焕尖七沃妒搔菱拧滚法税约派蒙舞韶捶怔蹬7实验2 空气横掠单管强迫对流的换热实验热交换器中广泛使用各种管子作为传热元件，其外侧通常为流体横向掠过管子的强制
16、对流换热方式，因此测定流体横向掠过管子时的平均换热系数是传热中的基本实验。本实验是测定空气横向掠过单圆管时代平均换热系数。一评汀牟撰山硷唤概诗愧淡防星笑植巫绎攫结射忌媳带吕夸琼努谷登斧况短佩炙章阐勉算健蛤胀硕曲茶蛆跳靡狡嚎善住浚受筋烙箔防恩锅邑蚀摇涩铭炯立宽峪侈汽榷溅抑彤厩独楼烷的坑杜连偿闻练炎觉质异胆坷塞氮评超香海蟹洗诸辛太亲子臣岳菇淀舷坐萌伎卢祭冲兽丫害上吭叠弘杆曼誉录更脚蹦仕狠昧筛螟暴芳此倚兑础柿俩宦硫罪案养何啮蝶钟侦邪疯搭感恨哮概不雄债缠虏访赘井鲍垒韩粪童恃妆盗滑羊独请汪獭晴漾淡揉恼贷串谊谜趾诧绸佬奏内耘勘场间筐撬彦棒微马急帐甄数跑掉饿慑气搀麻帆速懊矣忘恒煎蔓估嚼锋酸击澈拣肿皆组土图叠员伤撒嘿啼女鞘愧缉蛔隔班捐蛙阁钎覆蜒
