实验一圆球法测粒状材料的导热系数.doc

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1、实验一圆球法测粒状材料的导热系数一、实验目的1.通过实验，掌握在稳定热流情况下，用圆球法测各种粒状材料的导热系数的方法。2.确定导热系数随温度变化的关系。3.加深对付里叶定律的理解。二、实验原理付里叶定律应用于球体稳定导热时其热流量：<）<1）实验证明，当温度变化范围不大时，对决大多数工程材料的导热系数与温度的关系，可以近似地认为是直线关系。<2）将<2）代入<1）通过分离变量(>(3><4）式中—分别为内球壳的外径和外球壳的内径

2、维稳定温度场，测出它的直径以及导热量的值，则可由<4）式求出温度，以及时材料的导热系数。b5E2RGbCAP5/5为了求得和的依变关系，则必须测定不同下的之值，从而求出<2）式中的和值。球壁导热过程三、实验数据记录均电加热器mmv℃mmv℃mmv℃℃mmv℃mmv℃mmv℃℃电流A电压VV123实验二空气横掠单管时平均换热系数的测定一、实验目的、要求1、了解实验装置，熟悉空气流速及管壁的温度的测量方法，掌握测试仪器、仪表的使用方法。2、通过对实验的综合整理，掌握强制对流换热实验数据的整理方法。3、了解空气横掠管子时的换热规律。5/5二、基本原理根据对流换热的分析，稳定受迫对流时的

3、换热规律可用下列准则关系式来表示：Nu=f(Re·Pr><1）对于空气、温度变化范围又不大，上式中的普朗数Pr变化很小，可作为常数看待，故<1）式简化为：Nu=f(Re><2）努谢尔特数Nu=<3）雷诺数Re=<4）式中α—空气横掠单管时的平均换热系数，(w/m·℃>u—来流空气的速度，(m/s>D—定型尺寸，取管子的外径，(m>λ—空气的导热系数，(w/m·℃>υ—空气的运动粘度，(m2/s>要通过实验确定空气横向掠过单管时的Nu与Re的关系，就需要测定不同流速u及不同管子直径D时换热系数α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、管子表面的温度及管子表

4、面散发出的热量。p1EanqFDPw三、计算公式1、空气的来流速度：根据伯努利方程，毕托管所测得的气流动压△P2、实验管二电压测点间的发热量Q：Q=IU(W>式中U——实验管二电压测点间的电压降，伏I——流过实验管的电流，安培3、管子平均换热系数a：a=(w/>式中：A为二电压测点间实验管的外表面积4．换热准则方程式根据每一实验工况所测得的值可计算

5、出相应的Nu值及Re值，在双对数坐标纸上，如以Nu为纵轴，Re为横轴，将各工况点出，它们的规律可近似地用一直线表示：RTCrpUDGiT即lgNu=a+mlgRe则Nu和Re之间的关系可进似表示为一指数方程的形式：即Nu=CRem其中a=lgC如用：X=lgRe；Y=lgNu，则可表示成：Y=a+mX根据最小二乘法原理，系数a及m可按下式计算：式中n——实验点的数目其中XY=(lgRe>(lgNu>5/5X2=(lgRe>2在计算Re及Nu时所用的空气物性参数λ和ν,以边界层的平均温度tm=为定性温度，查有关表格。申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。5/

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