多态气固相流传热系数测定

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20<Re<180000范围，即高Re数下，绕球换热的经验式为：
Nu=ads/λ=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=(∂/λ)/(1/a)=aV/λA
窗体顶端
验一 多态气固相流传热系数测定
实验目的
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，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。
多项选择
1.请选择正确的实验装置图。
A.
B.
C.
D.
E.
2.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500℃
B. 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
D. 自然对流实验时应尽量减少小球附近的大气扰动
3.请选择本次实验的正常实验结果。
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 Bi>0.1
C. 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
D.
问答
1.影响热传递的因素有哪些？
2.毕奥数的物理含义是什么？
3.本实验对小球体的选择有哪些wk.baidu.com求，为什么？
4.自然对流条件下实验要注意哪些问题？
窗体底端
式中(∂/λ)/(1/a）为特征尺寸，对于球体为R/3
若Bi数很小，∂/λ《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Bi<0.1,忽略内部热阻计算，其误差不大于5%，通常为工程计算所允许。