實驗二 傳熱學(xué)

1、1中國石油大學(xué)中國石油大學(xué)傳熱學(xué)傳熱學(xué)實驗報告實驗報告實驗二橫管自然對流傳熱規(guī)律實驗研究一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?了解空氣沿橫管表面自然對流傳熱規(guī)律的實驗研究方法，鞏固課堂上學(xué)過的傳熱學(xué)知識。2測定橫管的自然對流傳熱系數(shù)h。3通過數(shù)據(jù)處理，整理出自然對流傳熱準(zhǔn)則方程式。二、實驗原理二、實驗原理對橫管進(jìn)行電加熱，熱量應(yīng)是以對流和輻射兩種方式來散發(fā)的，所以對流換熱量為總熱量與輻射熱換量之差，即：rc?????)(????tthAwc????

2、????????????????????440100100TTACwr?(W)IV??????????????????????????????????????440100100)()()(TTttCttAIVttAttAhwwwwrw?式中：一加熱功率W；?一輻射換熱量W；r?一對流換熱量W；c?一管表面黑度；?一黑體的輻射系數(shù)；（Wm2K4）0C67.50?C一管壁平均溫度℃；wt一室內(nèi)空氣溫度℃；?tA一管表面積，m2；h一自然對流

3、傳熱系數(shù)W(m2℃)；根據(jù)相似理論，對于自然對流傳熱，努謝爾特數(shù)Nu是葛拉曉夫數(shù)Gr、普朗特數(shù)Pr的函數(shù)，可表示成：nGrCNuPr)(??其中C、n是通過實驗所確定的常數(shù)。為了確定上述關(guān)系式的具體形式，根據(jù)所測的數(shù)據(jù)，求出準(zhǔn)則數(shù)：3計算出加熱功率。四、實驗步驟四、實驗步驟1熟悉實驗裝置的組成、各部分的作用、測量線路和加熱線路。2實驗裝置已提前加熱基本趨于穩(wěn)定，實驗時不要調(diào)節(jié)加熱電壓。3開始測量各參數(shù)。管壁溫度通過數(shù)顯儀表和按鍵開關(guān)依此

4、測量，其中1#、2#管有6個測溫點(diǎn)，3#、4#管有4個測溫點(diǎn)，室內(nèi)空氣溫度用數(shù)顯溫度計測量，加熱電流和?t加熱電壓直接從數(shù)顯儀表上讀取。4間隔20分鐘再測一次，若兩次數(shù)據(jù)誤差小于1%，則說明達(dá)到穩(wěn)態(tài)，即不再測量。用最后一次測的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。若誤差較大，可過20分鐘再測一次。5測量完結(jié)束實驗，但不要關(guān)閉電源，以備后面的同學(xué)進(jìn)行實驗。6測試數(shù)據(jù)記錄表岸標(biāo)測量管壁溫度tw1Tw2tw3…twn室內(nèi)空氣溫度t∞、電流I、電壓V。記錄在表中。

5、管壁各點(diǎn)溫度twi（℃）管號測量次數(shù)tw1tw2tw3tw4tw5tw6空氣溫度t∝平均壁溫tw加熱電流I（A）加熱電壓V（V）182.983.287.478.173.969.036.079.081.0541#282.783.487.378.374.269.136.079.171.053178.782.678.274.166.470.736.075.120.54302#278.782.278.074.466.470.636.075.05

6、0.5631182.184.381.778.536.081.650.38363#282.784.781.878.736.081.980.3836161.871.268.865.436.066.80.16294#262.372.370.066.536.067.780.1628五、實驗數(shù)據(jù)處理五、實驗數(shù)據(jù)處理1已知數(shù)據(jù)管號管徑d(m)管長l(m)黑度ε1#0.081.60.112#0.061.20.153#0.040.80.154#0.02