冶金传输原理设计

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1、课程实验指导书院（系）冶金工程学院专业冶金工程年级二年级课程名称冶金传输原理2009年6月前言　　　　实验是教学中的实践性环节，对加深学生理论知识的理解、实验技术的掌握和实验方法的学习具有重要的作用；对学生分析问题、解决问题能力的培养，实际动手能力和科研技巧的训练是不可缺少的环节。为了强化学生的“三传”理论知识，掌握动量、热量、质量传输实验技术及实验研究方法，培养学生分析和解决实际问题的能力，同时，注重科研、智能训练，开拓创新意识培养，为专题实验和科研工作打下必要的基础。本书根据《冶金传输原理》课程教学大纲介绍了动量、热量、质量传输相关实验的实验目的、实验原理、实验设备、实验方法及其数据处理等

2、。本实验指导书由湖南工业大学冶金工程学院罗晓春、梁卫民、李芳芳、李新职编写。全书由罗晓春主编定稿，梁卫民审阅。在本书的编写过程中，参阅并引用了国内外近年来发表的相关著作和文献中的一些成果和数据，以及相关实验设备生产厂家的使用说明书和操作规程。在此向各位相关作者致以真挚的谢意。限于作者的学识水平和能力，书中肯定有不妥之处，恳请读者批评指正。冶金传输原理实验教学大纲一、实验课程的性质和任务通过本课程的教学，强化学生的“三传”理论知识，掌握动量、热量、质量传输实验技术及实验研究方法，培养学生分析和解决实际问题的能力，同时，注重科研、智能训练，开拓创新意识培养，为专题实验和科研工作打下必要的基础。二、

3、实验课程教学目的和基本要求要求学生实验前认真学习实验指导书，理解实验原理和方法，了解实验设备和仪器的使用方法。掌握实验步骤，懂得实验数据的取得和处理方法，能够按要求完成实验报告。对于综合性实验应能在教师指导下独立完成，以培养学生的综合分析能力和实验动手能力。三、实验教学内容及学时分配(见表1)四、考核方式根据教学要求，结合本实验实际，本课程成绩先按百分制评定，再转换为五级记分制(优，良，中，及格，不及格)，具体考核内容包括：实验态度(10分)，数据记录(10分)，实验操作(35分)和实验报告(45分)。表1实验教学内容及学时分配章节序号实验名称学时类型要求内容提要动量传输Ⅰ流体粘度测量2验证选

4、做测量液体的恩格拉粘度，了解温度对粘度的影响。Ⅱ流体动力学综合实验一、雷诺实验2综合必做观察水在光滑圆管中流动时，呈现的不同流线型态，并测定临界雷诺数。二、能量方程实验通过测量加深对不可压缩理想流体沿管道作稳定流动时总能量保持不变的理解，了解实际流体由于粘性的存在所造成的偏差。三、管道阻力实验2综合选做测定不同直径管路的沿程阻力、阀门局部阻力。四、流量系数实验掌握孔板流量计流量系数和文丘里流量系数的测定方法。五、皮托管实验皮托管测流速和流量的方法。热量传输Ⅲ导热系数测定2综合选做测定不同松散颗粒状材料或板型材料的导热系数，总结影响材料导热系数的因素及规律。Ⅳ炉壁散热实验2设计选做测量比较使用不

5、同保温材料的炉子的升温和炉壁散热情况。Ⅴ热管换热实验2综合选做测定换热器在不同工况条件下的性能，了解套管、列管和螺旋板式换热器的结构特点及其性能的差别。Ⅵ热辐射实验2设计选做测定并比较両物体壁表面间有无隔热板时的辐射换热量。Ⅶ综合传热实验2综合选做测定不同的传热管在自然对流和强迫对流下的总传热系数。质量传输Ⅷ吸收实验2综合选做测定填料塔中的液相传质系数或单元传质系数目录第一章动量传输实验1实验Ⅰ流体粘度的测定1实验Ⅱ流体动力学综合实验4实验一、雷诺实验5实验二、能量方程实验8实验三、管道阻力实验11实验四、流量计流量系数实验15实验五、皮托管测流速及流量实验17第二章热量传输实验19实验Ⅲ稳态

6、平板法测定绝热材料导热系数实验19实验Ⅳ炉壁散热测试实验24实验Ⅴ热管对流换热实验28实验Ⅵ辐射换热实验33实验Ⅶ综合传热实验36第三章质量传输实验39实验Ⅷ吸收实验39参考文献46第一章动量传输第一章动量传输实验实验Ⅰ流体粘度的测定一、实验目的液体的粘度表示它的流动性的大小，粘度大则流动性小，反之亦然。液体的粘度随着温度的升高而降低，通过实验，要求了解液体恩格拉(Engler)粘度的工业测定方法和温度对粘度的影响。二、实验原理粘度是表示流体质点之间摩擦力大小的一个物理指标，粘度大即摩擦力大，流动性小。根据牛顿粘度定律：式中：F——内摩擦力，N；μ——粘性系数(粘度)，Pa.s；A——面积，m

7、；du/dn—速度梯度,s-1。当各值均采用C、G、S制时，μ的单位为泊（poise）。测定粘度的方法很多。在工业上，多采用泄流法来测定流体的粘度。泄流法的内容是：在一定条件下，一定容量的液体经由锐孔流出所需要的时间,就表示该液体的粘度。工业上用的粘度计也很多，如恩格拉(Engler)粘度计,赛波尔(Saybolt)粘度计,雷德乌德(Redwood)粘度计等。恩氏粘度计测粘度的方法是：在实验的温度