强迫对流单管管外放热系数测定实验报告

1、机械强迫对流单管管外放热系数测定装置实验报告一、实验目的1、了解对流放热的实验研究方法；2、测定空气横向流过单管表面时的平均放热系数a，并将实验数据整理成准则方程式；3、学习测量风速、温度、热量的基本技能。二、实验原理根据相似理论，流体受迫外掠物体时的放热系数a与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的尖系可用下列准则方程式描述：Nu=f (Re, Pr)实验研究表明，流体掠过横向单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形 式。式中：c、n、m均为常数，由实验确定?N u m努谢尔特准则Mi禅.R e m雷诺准则皿VmP tm普朗特准则上述各准则中，d实验管外径，作定性尺寸米流体流过实验管外

2、最窄面处流速m/s入一一体导热系数W/ma体导温系数n?/sV体运动粘度m2/s准则角码表示用流体边界层平均温度W (twtf)作定性温度。2鉴于实验中流体为空气，Prm= 07,故准则式可化成：Num=CRem本实验的任务在于确定c与n的数值，首先使空气流速一定，然后测定有尖的数据：电 流I、电压V、管壁温度tw、空气温度tf，微压计压差h。至于a在实验中无法直接测得，可 通过计算求得，而物性参数可在有尖书中查得。得到一组数据后，可得一组R、Nu值，改变空 气流速，又得到一组数据，再得一组R、Nu值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数 据。三、实验设备本对流实验在一实验风洞中进行。实验

3、风洞主要由风洞本体、风机、移动式不锈钢 支 架、实验管及其加热器、电测温度计、倾斜式微压计、孔板、功率表以及调压器组成。由于实验段前有整流段，可使进入实验段前的气流稳定。风量由电子调速调节。实验风 洞中安装了一根实验管，管内装有电加热器作为热源，管壁嵌有四支热电偶以测壁四、实验步骤1、将孔板与微压计连接好、校正零点；连接热电偶与电控箱，指导老师检查确认无误 后，准备启动风机。2、启动风机，让风机空载启动，然后根据需要，调节风量。3、开启加热器，根据需要调整变压器，使其在某一热负荷下加热，并保持不变，使壁 温达到稳定(壁温在三分钟内保持读数不变，即可认为已达到稳定状态)后，开始记录功率、空气进出

4、口温度及微压计的读数。4、在一定热负荷下，通过调整风量来改变Re数的大小，并保持调压变压器的输出电 压不变，依次调节风机风量测得其压差，空气进、出口温度以及实验管壁温读数，即为不同风速下，同一负荷时的实验数据。R=140iiiii加热功率/wt进/Ct出/C平均值厂C斜管微压 计读 数角直顷尢tl/c(2)C(3)Ct4/C壁温平均值/CIgReIgNuIIIII实验数据处理表风管矩形截面段L2=58QIIIIIW=300:IIIIIh=150:3、确定准则方程式将数据带入，得到准则数，即可在Num为纵坐标，以Rem为横坐标的常用对数坐标图上，得到一些实验点，然后用直线连起来，因 IgNum = Igc + nlgRemIgc为直线的截n为直线的斜率，取直线上的两点距，即可得出具体的准则方程会九=CRe六、注意事项1、由于风机工作温度较高，实验时，切勿用手触摸风机。2、实验完毕后，先切断实验管加热电源，待实验管冷却后再停止风机。清理实验桌面 后，实验者方可离席。七、实验报告要求1、实验原理；2、实验原始数据，数据整理；3、做出 lgNu=l