实验八强制对流换热系数的测定实验ppt课件

1、实验八实验八 强迫对流换热系数的测定实验强迫对流换热系数的测定实验 一空气横掠圆柱体时部分换热系数的测定实验一、实验目的了解流体横向擦过圆柱体时沿外表不同角度处对流换热系数及压力的变化。分析对流换热系数及压力变化的缘由。 二、实验原理经过对圆柱体进展热平衡分析可得出部分换热系数的表达式： 将实验测得的V、I、t、tf代入上式，计算不同处的部分换热系数。最后可用部分努谢尔特数Nu来表示沿外表对流换热的变化规律 ：用Nu曲线可表示出某雷诺数Re下空气横掠圆柱体时的对流换热变化规律。 ffbSttTTdtdrbLVI）（）（44222180DNuv三、实验安装三、实验安装v实验安装为风源、圆柱体部分

2、换热实验段、低压实验安装为风源、圆柱体部分换热实验段、低压直流电源、电位差计、倾斜式微压计、分压箱和直流电源、电位差计、倾斜式微压计、分压箱和转换开关。转换开关。实验段表示图实验段表示图 实验段风道由有机玻璃制成，中间横置可旋转的圆柱体，实验段风道由有机玻璃制成，中间横置可旋转的圆柱体，其中段周向包覆一不锈钢片，其内外表放置了热电偶，在其中段周向包覆一不锈钢片，其内外表放置了热电偶，在热电偶一样角度处开有一小测压孔，将圆柱体转到不同热电偶一样角度处开有一小测压孔，将圆柱体转到不同角位置，就可测出不同角度处外表温度和空气的压力。角位置，就可测出不同角度处外表温度和空气的压力。丈量系统图：不锈钢片

3、的电流量经过规范电阻上的电压降丈量系统图：不锈钢片的电流量经过规范电阻上的电压降来丈量。热电偶测片壁温。将热电偶毫伏值，规范电阻上来丈量。热电偶测片壁温。将热电偶毫伏值，规范电阻上的电压降及片二端的电压降，经一转换开关及分压箱输出的电压降及片二端的电压降，经一转换开关及分压箱输出一低压信号，由电位差计丈量各值，空气沿柱面的压力和一低压信号，由电位差计丈量各值，空气沿柱面的压力和来流速度由毕托管均经过倾斜式微压计丈量。来流速度由毕托管均经过倾斜式微压计丈量。v四、实验步骤四、实验步骤v联接并检查线路，确定无误后，翻开风机，调理风联接并检查线路，确定无误后，翻开风机，调理风门在适当位置，旋转圆柱体

4、使测温点和测压孔处在门在适当位置，旋转圆柱体使测温点和测压孔处在来流前驻点位置。来流前驻点位置。v将整流电源电压调理旋钮旋至输出电压零位，然后将整流电源电压调理旋钮旋至输出电压零位，然后接通整流电源，并逐渐提高输出电压，对不锈钢片接通整流电源，并逐渐提高输出电压，对不锈钢片加热。为保证不至于损坏试件。不锈钢片外表温度加热。为保证不至于损坏试件。不锈钢片外表温度大约控制在大约控制在80以下。以下。v待热稳定后开场丈量，以前驻点待热稳定后开场丈量，以前驻点0到后驻到后驻点点180间隔间隔5作一丈量点。用电位差计测出作一丈量点。用电位差计测出各点的温差电势值各点的温差电势值Ettf。用微压计测出相。

5、用微压计测出相应的气流沿外表的压力值应的气流沿外表的压力值P，每旋转一角度，需，每旋转一角度，需待稳定后再丈量。丈量可沿圆柱的一半进展，但作待稳定后再丈量。丈量可沿圆柱的一半进展，但作为对称检验可待一半丈量终了后，对另一半选几点为对称检验可待一半丈量终了后，对另一半选几点复测。丈量过程中加热电流和电压变动较小，可选复测。丈量过程中加热电流和电压变动较小，可选几组数据。几组数据。 v五、实验数据记录五、实验数据记录v空气温度空气温度tf = 空气密度空气密度f= 电压降电压降V1= v电压降电压降V2= 来流动压来流动压P= 来流静压来流静压P=v实验数据记录表实验数据记录表v六、实验分析六、实

6、验分析v对流换热变化规律及外表压力变化有何联络？对流换热变化规律及外表压力变化有何联络？ v影响换热系数和压力分布的要素。影响换热系数和压力分布的要素。 (度)E(ttf)/mvP/mmH2O(度)E(ttf)/mvP/mmH2O09551001010515110201152512030125351304013545140501455515060155651607016575170801758518090二空气横掠单管时平均换热系数的测定实验二空气横掠单管时平均换热系数的测定实验 一、实验目的一、实验目的经过实验，掌握强迫对流换热数据的整理方法。经过实验，掌握强迫对流换热数据的整理方法。了解空

7、气横掠单管时的换热规律。了解空气横掠单管时的换热规律。二、实验原理二、实验原理根据对流换热分析，流体横掠管子时的换热规律可以根据对流换热分析，流体横掠管子时的换热规律可以用准那么关系式来表示：用准那么关系式来表示： Nuf(Re，Pr)对于空气，温度变化范围又不大，上式中的普朗特数对于空气，温度变化范围又不大，上式中的普朗特数变化很小，可作常数对待，那么准那么关系可简化变化很小，可作常数对待，那么准那么关系可简化为为 ： Nuf(Re)要经过实验确定要经过实验确定Nu与与Re的关系，就要求雷诺数的关系，就要求雷诺数Re有有较大范围的变动才干保证求得的准那么方程式的准较大范围的变动才干保证求得的

8、准那么方程式的准确性。改动雷诺数可以经过改动确性。改动雷诺数可以经过改动v及及D来到达。也就来到达。也就是用不同直径的管子在不同的空气速度条件下进展是用不同直径的管子在不同的空气速度条件下进展实验，然后将全部实验结果整理在一同求得换热准实验，然后将全部实验结果整理在一同求得换热准那么式。那么式。DNuvDRe v三、实验安装三、实验安装v实验安装为风源、单管换热实验段、低压直流电实验安装为风源、单管换热实验段、低压直流电源、电位差计、倾斜式微压计、分压箱和转换开源、电位差计、倾斜式微压计、分压箱和转换开关。关。丈量系统图：单管的电流量经过规范电阻上的电压降来丈丈量系统图：单管的电流量经过规范电

9、阻上的电压降来丈量，热电偶测管内壁温，在离管端一定间隔处焊有二电压量，热电偶测管内壁温，在离管端一定间隔处焊有二电压测点、，经过分压箱测两点的电压降测点、，经过分压箱测两点的电压降VabVab，空气来流速，空气来流速度由毕托管经过倾斜式微压计丈量。度由毕托管经过倾斜式微压计丈量。v四、实验步骤四、实验步骤v联接并检查一切线路，确定无误后，将整流电源电联接并检查一切线路，确定无误后，将整流电源电压调理旋钮旋至零。然后翻开风机调理风门、接通压调理旋钮旋至零。然后翻开风机调理风门、接通整流电源并逐渐提高输出电压，待热稳定后开场丈整流电源并逐渐提高输出电压，待热稳定后开场丈量，对每一种直径的实验管，调

10、整空气流速量，对每一种直径的实验管，调整空气流速45个工况，加热电流亦可根据管子直径及风门大小适个工况，加热电流亦可根据管子直径及风门大小适当调整，保证管壁与空气间有适当的温差。由于所当调整，保证管壁与空气间有适当的温差。由于所用管子很小，壁亦薄，热容量很小，调整工况后很用管子很小，壁亦薄，热容量很小，调整工况后很快就可到达稳定，然后就能丈量各自有关数据。快就可到达稳定，然后就能丈量各自有关数据。v五、实验数据记录五、实验数据记录v实验数据记录表实验数据记录表v六、实验分析六、实验分析v来流速度与管子外径对来流速度与管子外径对有何影响。有何影响。v分析单根圆管的换热规律。分析单根圆管的换热规律。待测物理量单位第一组第二组第三组第四