多态气固相流传热系数测定

1、验一多态气固相流传热系数测定实验目的测定不同环境与小钢球之间的对流传热系数，上并对所得结果进行比较。了解非定态导热的特点以及毕奥准数（Bi）的物理意义。1熟悉实验设备及了解流化床的和固定床的操作特点以及采用电脑进行实验控制和数据采样的方法。| I 三三三三三三三三二：Jjf实验原理自然界和工程上，热量传热的机理有传导、对流和辐射。传热时可能有几种机理同时存在，也可能以某种 机理为主，不同的机理对应不同的传热方式或规律。本实验将一直经为20mm温度为T0的小钢球，置于温 度为恒定Tf的周围环境中，由于Tf不等于T0，小球必要受到加热或冷却而温度变为T，在传热过程中， 小球的温度显然随时间而变化，

2、这是一个非定态导热过程。在实验中所用钢球体积非常小，而导热系数又 比较大，课可以认为钢球不存在温度梯度，整个球体内温度是均匀一致的，于是根据热平衡原理，球体热 量随时间变化应等于通过对流换热向周围环境的散热速率。通过实验可测得钢球在不同环境和流动状态下的冷却曲线，有温度记录仪记下T-t的关系，可计算得出a 和Nu的值。对于气体在20Re180000范围，即高Re数下，绕球换热的经验式为：Nu=ads/入=0.37Re0.6Pr1/p若在静止的流体中换热：Nu=2物体的突然加热和冷却过程属于非定导热过程，此时物体的内温度，即空间位置是时间函数，T=f（x，y， z，t），物体在导热介质的加热过程

3、或冷却过程中，导热速率同时取决于物体内部的导热热阻以及与环境 的外部对流热阻。为了简化，不少问题可以忽略两者之一进行处理。然而能否简化，需要一个判据，通常 定义无因次数毕奥数，及物体内部导热热阻与物体外部对流热阻之比进行判断。Bi=内部导热热租/外部对 流热阻=（d/入）/（1/a）=aV/入 A式中（d/入）/（1/a）为特征尺寸，对于球体为R/3若Bi数很小，d/入1/a，表明内部导热系数外部对流热阻，此时可忽略内部导热热租，可简化为这个 物体的温度均匀一致，是温度仅为实践的函数，即T=f（t）。这种关系简化为具有均一性质处理的方法，成为集总参数法。实验表明，只要Bi0.1,忽略内部热阻计

4、算， 其误差不大于5%，通常为工程计算所允许。多项选择1.请选择正确的实验装置图。B请选择本次实验正确的工艺参数。* A.小球加热温度控制在400至500CB.小球冷却曲线采集控制结束的判据应该是过余温度的98.2%C.流化床、固定床和强制对流操作时，风机的流量为二D.自然对流实验时应尽量减少小球附近的大气扰动请选择本次实验的正常实验结果。5 A.小球在不同状态下的对流传热系数大小依次为流化床固定床强制对流 自然对流B.通过对实验数据计算得到的毕奥准数Bi0.1C.小球在不同状态下的对流传热系数大小依次为固定床流化床强制对流 自然对流对流传热系数的结果处理是由芸m对t （种）偷图后线形化处理得到直线的斜率k 斜率k于对流传热系数h有如eM即问答2.毕奥数的物理含义是什么？是通过物体内部导热热阻与物体外部对流热阻 之比来判断影响传热速率的主要因素。Jkd 13.本实验对小球体的选择有哪些要