传热实验指导书分析

合集下载

传热学实验指导书

传热学实验指导书

差和热系统中温度差的比例尺度,C= e1 − e2 ( v / °c )。当两个表面均为对流边界条件时, t1 − t2
C=
e∞1 t ∞1
− e∞2 − t∞2
(v/ °c)
,其中
e1, e2
分别为相应于外墙和内墙壁温的电势值,
e∞1, e∞ 2
为相应流体温度的电动势。也就是图中节点上的电动势。在先定比例系数后就可先定加 在电模型最外层两边界上电动势差值。利用系数可以从测得的电动势值换算相应的温度 值。
图 1-2
模拟墙角的几何尺寸为 L1 = 2.2m, L2 = 3.0m, L3 = 2.0m, L4 = 1.2m ;材料的导热系 数为 λ =0.53W\(m.K,).. 等温边界条件时,墙角外壁面温度 t1 = 30°c ,内壁面温度 t2 =0°c ;模拟墙角两端应
维持 2V 的电压差,电压、温度比例系数 c1
相应的电网络节点上的电动势方程为
ei−1, j − ei, j + ei, j−1 − ei, j + ei+1, j − ei, j + ei, j+1 − ei, j = 0 (1-4)
R1
R2
R3
R4
图 1—1
只要满足 R1 = R2 = R3 = R4 = R
的条件,式( 1-3)和式(1-4 )完全类似。
导热现象和导电现象之间的相似之处可以从他们的数学描写式可以看出。 在导热系统中,二维稳定导热微分方程为:
∂ 2t + ∂ 2t = 0 (1-1) ∂x 2 ∂y 2 在导电系统中,二维稳定导电微分方程为:
∂ 2e + ∂ 2e = 0 (1-2) ∂x 2 ∂y 2

传热学综合性实验指导书要点

传热学综合性实验指导书要点

《传热学》实验指导书黄金张国庆广东工业大学材料与能源学院实验指导书实验项目名称:两种传热方式性能参数的综合测定 实验项目性质:专业基础课实验(综合性实验) 所属课程名称:传热学 实验计划学时:4一、 实验目的1.熟悉在稳定热流条件下,用平板法测定导热系数的方法。

2.掌握在不同温度条件下,试材导热系数的测定。

3.了解确定导热系数与温度的变化关系。

4.了解对流换热的实验研究方法。

5.测定空气横向流动管簇表面时的平均放热系数α,并将实验数据整理成准则方程式。

6.学习测量风速、温度、热量的基本技能。

二、 实验内容和要求实验测试内容分两部分进行,分别为平板法测定材料的导热系数、强迫对流管簇管外换热系数测定及中温物体辐射黑度测定。

1.第一部分测试内容-平板法测定材料的导热系数平板法是应用一维稳定导热过程的基本原理,测定绝热材料导热系数的实验测定方法之一。

本装置由的中心为一发热板,通电后发出热量Q=IV (W )向两侧导热,如测得中心发热板和两侧冷板之间的温差t ∆,又已知试材厚度δ和试材的传热面积F F ,则可得试材的导热系数:t F VI ∆=2/δλ。

本实验装置由实验装置本体1~5,硅整流电源6,转换开关7,电位差计8等组成,见附图一所示。

热源板见附图二所示,为两块180×180mm 直接通电的薄膜发热板对称复合而成(可以视为均匀板),每块板对称复合而成可以分成9个60×60mm 的发热区。

以中心部位为测试区。

其余部分为保证一维导热的辅助加热区。

在热源板上装有铜—康铜电偶,以测出其温度。

冷侧均温板为附有二平行布置的蛇形冷却管的铜板。

二蛇形管内水流方向相反,以使冷侧板温度分布均匀。

在板上装有铜—康铜热电偶,以测出该处温度。

所有热电偶的电势、中心热源板的电压、通过标准电阻的电压降,都经过转换开关后由电位差计测量。

线路见附图三。

表1列出转换开关位置相对应的测量值。

热电偶冷端放于冰水瓶中。

传热学实验指导书

传热学实验指导书

《传热学》实验指导书热工教研室编目录实验要求 (2)实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 (3)实验二平板法导热系数的测定 (7)实验三套管换热器液-液换热实验 (12)实验四中温辐射黑度的测定 (16)附录1 铜-康铜热电偶分度表 (22)附录2 精密数字温度温差仪使用方法 (23)实验要求1.实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书,了解实验目的、实验原理和实验要求,做到心中有数。

2.在实验室要首先熟悉实验装置的构造特点、性能和使用方法,使用贵重仪器时需得到指导教师的许可,方可动用。

3.实验时应严肃认真、一丝不苟,细致地观察实验中的各种现象,并作好记录,通过实验,训练基本操作技能和培养科学的工作作风。

4.实验结束时,学生先自行检查全部实验记录,再经指导教师审阅后,方可结束实验。

5.学生实验时,如出现实验仪器损坏情况,应及时向指导教师报告。

6.按规定格式认真填写实验报告,并按期交出。

实验一球体法粒状材料的导热系数的测定一、实验目的1.巩固稳定导热的基本理论,学习球体法测定物质的导热系数的实验方法;2.实验测定被测材料的导热系数λ;3. 绘制出材料导热系数λ与温度t的关系曲线。

二、实验原理加热圆球(见图1)由两个壁厚1.2毫米的大小同心圆球(1)组成。

小球内装有电加热器(2)用来产生热量。

大球内壁与小球外壁各设有三对铜-康铜热电偶(4)。

当温度达到稳定状态后,电加热器产生的热量全部通过中间的测试材料(3)传到外气。

1.大小同心球;2.电加热器;3.颗粒状试材;4.铜康铜热电偶;5.专用稳压电源;6.专用测试仪;7.底盘;8.UJ36a电位差计图1 加热圆球示意图测取小球的温度t1,t2,t3, 取其平均温度:T1=(t1+ t2+ t3)/3;测取大球的温度t4,t5, t6,取其平均温度:T2=(t4+ t5+ t6)/3;根据圆球导热公式:λ=[UI(1/ D1-1/D2)]/[2π(T1+ T2)]-----------(1); 式中:U——加热电压;I——加热电流;D1——小球直径;D2——大球直径;三、实验装置及主要技术指标实验装置YQF-1型导热系数测定仪的面板图见图2专用电源的面板图见图3图2 YQF-1型导热系数测定仪的面板图图3 专用电源的面板图1.电源开关;2.电源指示灯;3. 3.5位数显毫伏表;4.毫伏表调零电位器;5.补偿电压调节电位器;6.补偿按键;7.热电偶测量电压输出端;8.热电偶输入选择开关。

传热学实验指导报告

传热学实验指导报告

A传热学实验指导书成都大学工业制造学院材料工程系二〇一一年三月一、导热系数的测量导热系数是反映测量热性能的物理量,导热是热交换三种基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。

要认识导热的本质特征,需要了解粒子物理特性,而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。

材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移,在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。

因此,材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关,而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。

在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。

1882年法国科学家J·傅里叶奠定了热传导理论,目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上,从测量方法来说,可分为两大类:稳态法和动态法,本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。

【实验目的】1、了解热传导现象的物理过程2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数3、学习用作图法求冷却速率4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法【实验仪器】1、YBF-3导热系数测试仪一台2、冰点补偿装置一台3、测试样品(硬铝、硅橡胶、胶木板)一组4、 塞尺 一把5、 游标卡尺(量程200mm ) 一把6、 天平(量程1kg ,分辨率0.1g ) 一台 【实验原理】为了测定才材料的导热系数,首先从热导率的定义和它的物理意义入手。

热传导定律指出:如果热量是沿着Z 方向传导,那么在Z 轴上任一位置Z 0,处取一个垂直截面A (如图1)以dt/dz 表示Z 处的温度梯度,以dQ/d τ表示该处的传热速率(单位时间通过截面积A 的热量),那么传导定律可表示为:()0z z dz dtd dQ A =-==Φλτ 1-1式中的负号表示热量从高温向低温区传导(即热传导的方向与温度梯度的方向相反)。

传热实验实验报告手册

传热实验实验报告手册

一、实验目的1. 了解传热的基本原理和传热方式;2. 掌握传热实验装置的结构和操作方法;3. 学习传热系数的测定方法;4. 分析实验数据,得出实验结论。

二、实验原理传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

传热方式主要有三种:传导、对流和辐射。

本实验主要研究传导和对流两种传热方式。

1. 传导传热:热量通过物体内部微观粒子之间的相互作用传递。

传导传热系数K与材料的热导率λ、传热面积A和传热平均温差tm成正比,与传热距离L成反比,即K = λA/tm/L。

2. 对流传热:热量通过流体运动传递。

对流传热系数K与流体运动速度、流体性质和传热面积A成正比,与传热平均温差tm成反比,即K = (uλ)/tm,其中u为流体运动速度,λ为流体的热导率。

三、实验装置1. 套管换热器:由内外两根管子组成,内管为热流体,外管为冷流体。

热流体通过内管与外管之间的空间进行传热。

2. 温度计:用于测量热流体和冷流体的进出口温度。

3. 计时器:用于测量传热时间。

4. 水泵:用于循环冷却水。

四、实验步骤1. 将套管换热器连接好,检查系统是否漏气。

2. 打开水泵,调节流量,使冷却水循环。

3. 打开热流体,调节流量,使热流体通过内管。

4. 使用温度计测量热流体和冷流体的进出口温度。

5. 记录实验数据,包括热流体和冷流体的进出口温度、传热时间等。

6. 根据实验数据,计算传热系数K。

五、实验数据处理1. 计算传热平均温差tm:tm = (t1 - t2)/2,其中t1为热流体进出口温度的平均值,t2为冷流体进出口温度的平均值。

2. 计算传热速率Q:Q = mCpΔt,其中m为热流体质量流量,Cp为热流体比热容,Δt为热流体温度变化。

3. 计算传热系数K:K = Q/(tmA),其中A为传热面积。

六、实验结果与分析1. 分析实验数据,判断传热系数K是否符合理论值。

2. 分析实验误差,找出误差来源,并提出改进措施。

3. 对比不同传热方式下的传热系数,分析其优缺点。

传热学实验指导书---实验一(本部)

传热学实验指导书---实验一(本部)

实验一 非稳态法测量材料的导热性能实验一、实验目的1. 快速测量绝热材料的导热系数和比热。

2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。

二、实验原理X图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型本实验是根据第二类边界条件,无限大平板的导热问题来设计的。

设平板厚度为2δ。

初始温度为t 0,平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热(见图1)。

求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x,τ)。

导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下:22),(),(x x t a x t ∂∂=∂∂τττ初始条件 0)0,(t x t =边界条件x=0,0),0(=∂∂xt τX=δ,0),(=+∂∂λτδcq x t 方程的解为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--=-∑∞=+1221220)exp(cos(2)1(63),(n o n n n n c F x x a q t x t μδμμδδδδλττq c式中: t —温度; τ—时间; t 0 — 初始温度;ɑ — 平板的导温系数; μn — n π n=1,2,3,……2δτa Fo =— 傅立叶准则; q c— 沿方向从端面向平板加热的恒热流密度;随着时间t 的延长,Fo 数变大,上式中级数和项愈小。

当Fo>0.5时,级数和项变得很小,可以忽略,上式变成:)612(),(220-+-=-δτδτλδτa a q t x t c 由此可见,当Fo>0.5后,平板各处温度和时间成线性关系,温度随时间变化的速率是常数,并且到处相同。

这种状态称为准稳态。

在准稳态时,平板中心面x=0处的温度为:)61(),0(20-=-δτλδτa q t t c 平板加热面X=δ处为:)31(),(20+-=-δτλδτδa q t t c 此两面的温差为:λδττδcq t t t 21),0(),(=-=∆如已知q c 和δ,再测出t ∆,就可以由上式求出导热系数:tq c∆=2δλ式中,λ—平板的导热系数,oW /(m C)⋅ cq —沿x 方向给平板加热的恒定热流密度,2W /mδ—平板的厚度,mt ∆—平板中心面x=0处和平板加热面x=δ处两面的温差,o C又,根据热平衡原理,在准稳态有下列关系:式中,F —平板的横截面积ρ—试件材料的密度C —试件材料的比热—准稳态时的温升速率由上式可求得比热为:实验时, 以试件中心处为准。

传热学实验指导书

传热学实验指导书

[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数一、实验目的1、巩固和深化稳态导热的基本理论,学习测定粒状材料的热导率的方法。

2、确定热导率和温度之间的函数关系。

二、实验原理热导率是表征材料导热能力的物理量,其单位为W/(m ·K),对于不同的材料,热导率是不同的。

对于同一种材料,热导率还取决于它的化学纯度,物理状态(温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等)和结构情况。

各种材料的热导率都是专门实验测定出来的,然后汇成图表,工程计算时,可以直接从图表中查取。

球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。

设有一空心球体,若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变,根据傅立叶导热定律:drdtr dr dt Aλπλφ24-=-=(1) 边界条件2211t t r r t t r r ====时时(2)1、若λ=常数,则由(1)(2)式求得122121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W])(2)(212112t t d d d d --=πφλ[W/(m ·K)](3)2、若λ≠常数,(1)式变为drdtt r )(42λπφ-=(4) 由(4)式,得dt t r dr tt r r ⎰⎰-=2121)(42λπφ 将上式右侧分子分母同乘以(t 2-t 1),得)()(4121222121t t t t dtt rdr t t r r ---=⎰⎰λπφ(5)式中1221)(t t dtt t t -⎰λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值,用m λ表示即1221)(t t dtt t t m -=⎰λλ,工程计算中,材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理,即)1(0bt +=λλ。

因此,)](21[)1(21012021t t bt t dtbt t t m ++=-+=⎰λλλ。

对流传热系数的测定实验指导书

对流传热系数的测定实验指导书

对流传热系数的测定实验指导书1 训练目的:1.1熟悉换热装置中的各种设备及名称、各类测量仪表及名称、控制阀门的作用、冷热流体进出口位置等。

1.2了解换热器的结构,掌握对装置的试压、试漏等操作技能。

1.3掌握传热系统的流程和开、停车步骤及常见事故的处理方法。

1.4学会对流传热系数的测定方法。

1.5测定空气在圆形直管内(或螺旋槽管内)的强制对流传热系数,并把数据整理成准数关系式。

1.6了解影响对流传热系数的因素和强化传热的途径。

2.实验内容:测定不同空气流量下空气和水蒸汽在套管换热器中的进出口温度,求得空气在管内的对流传热系数。

3 基本原理3.1准数关系式对流传热系数是研究传过程及换热性能的一个很重要的参数。

在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来达到物料的冷却和加热目的,这种传热过程是冷热流体通过固体壁面(传热元件)进行的热量交换,由热流体对固体壁面的对流传热、固体壁面的热传导和固体壁面对流传热所组成。

由单位传热速率议程式知,单位时间、单位传热面积所传递的热量为q=K(T-t)而对流传热所传递的热量,对于冷热流体可由牛顿定律表示q=a h·(T-T wl)或q=a·(t w2-t)式中q—传热量,W/℃;a—给热系数,W/㎡;T—热流体温度,℃;t—冷液体温度,℃;T w1、t w2—热冷液体的壁温,℃;下标:c—冷侧面h—热侧由于对流传热过程十分复杂,影响因素极多,目前尚不能通过解析法得到对流传热系数的关系式,它必须由实验加以测定获得各种因素下对流传热系数的定量关系。

为了减少实验工作量,采用因次分析法将有关的影响因素无因次化处理后组成若干个无因次数群,从而获得描述对流传热过程的无因次方块字程。

在此基础上组织实验,并经过数据处理得到相应的关系式,如流体在圆形(光滑)直管中做强制对流传热时传热系数的变化规律可用如下准数关联式表示N u=CR e m P r n=ad/λR e=duρ/µ=dw/AμNμ—努塞尔特准数;Re—雷诺准数;P r—普兰特准数;w—空气的质量流量,㎏/s;d—热管内径,m;A—换热管截面积,㎡;μ—定性温度下空气的粘度,P a·S;λ—定性温度下空气的导热系数,W/(m·℃);a—对流传热系数,W/(㎡·℃);当流体被加热时,n=0.4;被冷却时,n=0.3。

(完整版)蒸汽冷凝时传热系数和给热系数测定实验指导书

(完整版)蒸汽冷凝时传热系数和给热系数测定实验指导书

蒸汽冷凝时表面传热系数和总传热系数测定实验说明书一、实验目的:1、掌握冷凝换热器的换热量Φ和表面传热系数h及总传热系数K的测试和计算方法;2、熟悉冷凝换热器实验台的工作原理和使用方法;3、了解不同蒸汽压力下的冷凝换热时表面传热系数的变化规律。

二、实验测试装置简介:1.测定装置整体组装,带脚轮,用户接电源和上、下水后即可使用。

2.可测蒸汽在水平管内冷凝(管外为自来水)时的传热系数和给热系数。

其工作原理及流程如图所示。

3.管子的内壁面温度用事先埋好的三支热电偶(轴向均布)测量。

4.电热蒸汽发生器总功率为9KW,最大工作压力为0.08MPa。

此蒸汽源亦可通过阀10—1供其它试验使用。

试验装置流程图及各部分组件的名称1.蒸汽发生器2.电接点压力表3. 安全阀4. 汽水分离器5.热电偶6.压力表7.试验管组8.凝结水液位保持器9.过冷器10.阀门11.计量水箱10-12.文丘里流量计(计算机采集订户)三、实验操作步骤及测试方法:(一)、操作步骤:1.接电源(380V,四线,50Hz,9KW)及上下水(均可胶管连接)。

2.打开阀10—7,从蒸汽发生器底部上水管(兼排污管)向炉体内加自来水至液面计4/5处。

加水时还应打开10—2和阀10—3,以便炉体内的空气能够排出,加完水后关闭阀10—7。

3.全开蒸汽发生器电加热器,待炉内水开始沸腾并将炉体空间大部分空气从阀10—3处排出后,关闭该阀。

4.待蒸汽压力达到试验压力后,打开阀10—4,使系统内空气全部被蒸汽压出后关闭此阀。

5.试验管内的蒸汽压力可自动控制,此时将电接点压力表高低压控制指针分别调至试验压力±0.01MPa处(视试验精度要求,此范围可适当放大或缩小)。

试验管内的蒸汽压力亦可利用阀10—2手动调节,此时应将电接点压力表控制指针调至稍高于试验压力,高压控制指针调至比低压控制指针高0.02MPa左右处,但不得超过蒸汽发生器最大使用压力。

6.全开阀10—6,向试验管组全程供自来水,并视试验工况要求,利用阀10-5调节自来水流量。

南昌大学传热学实验指导书1

南昌大学传热学实验指导书1
六、实验报告要求
1.实验目的、原理、步骤、数据整理; 2.作出直线,写出准则方程式; 3.误差分析.
七、思考题
1.怎样才能使本实验管的加热条件成为常壁温? 2.管子表面的热电偶应沿长度和圆周均匀分布,目的何在? 3.如果室内空气温度不平静,会导致什么后果? 4.本实验的 范围有多大,是否可达到紊流状态?
实验二 自由对流横管管外放热系数的测

一、实验目的和要求
1. 了解空气沿管表面自由放热的实验方法,巩固课堂上学过的知识; 2. 测定单管的自由运动放热系数;
3. 根据对自由运动放热的相似分析,整理出准则方程式。
二、实验原理
对铜管进行电加热,热量应是以对流和辐射两种方式来散发的,所以对 换热量为总热量与辐射换热量之差,即:
t3(或t4)。进行实验时,可以通过热电偶t1(或t3)和t2(或t4)测量出 一个试件的两个表面的中心温度。如图1-2所示。
温度是利用温度数显表和转换开关来测量的。主加热器的电功率是 数字电压表指示值与主加热器阻值乘积计算(该加热器冷阻和热阻一 致),即P=Q=U2/R(W),R为主加热器阻值。 [附]实验台的主要参数 1.试验材料 2.试件外型尺寸:260×260 mm2 3.导热计算面积F:200 ×200 mm2(即主加热器面积) 4.试件厚度δ:20mm 5.主加热器电阻值:100Ω 6.辅加热器(每个)电阻值:50Ω 7.热电偶材料:镍铬-镍硅 8.试件最高加热温度:≤80℃
3.整理数据; 根据所测热电势算出平均值查出对应的温度,计算加热器的热量 a、 求对流放热系数 b、 查出物性参数 定性温度取空气边界层平均温度,在书的附录中查得空气的导热系 数、 热膨胀系数、运动粘度 导温系数、和普朗特数。 c、 用标准公式计算对流换热系数Nu和。

《传热学》实验指导书

《传热学》实验指导书

《传热学》实验指导书建筑环境与设备工程教研室实验一 强迫对流换热实验一、实验目的1、了解热工实验的基本方法和特点;2、学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法;3、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识;4、培养学生独立进行科研实验的能力。

二、实验原理1、翅片管是换热器中常用的一种传热元件,由于扩展了管外传热面积,故可使光管的传热热阻大大下降,特别适用于气体侧换热的场合。

2、空气(气体)横向流过翅片管束时的对流换热系数除了与空气流速及物性有关以外,还与翅片管束的一系列几何因素有关,其无因次函数关系可表示如下:N u =f(R e 、P r 、、、、、、olo t o o o D P D P D B D D H /δn) (1) 式中:N u =γD h •为努谢尔特数;R e =γm o u D •=ηmo G D • 为雷诺数;P r =h ν=λμ•C 为普朗特数; H 、δ、B 分别为翅片高度、厚度、和翅片间距;P t 、P l 为翅片管的横向管间距和纵向管间距;n 为流动方向的管排数; D o 为光管外径,u m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速(m/s )和质量流量 (kg/m 2s ), 且G m =u m •ρ。

λ、ρ、μ、γ、α为气体的特性值。

此外,换热系数还与管束的排列方式有关,有两种排列方式,顺排和叉排,由于在叉排管束中流体的紊流度较大,故其管外换热系数会高于顺流的情况。

对于特定的翅片管束,其几何因素都是固定不变的,这时,式(1)可简化为:N u =f (R e 、P r ) (2)对于空气,P r 数可看作常数,故N u =f (R e ) (3)式(3)可表示成指数方程的形式N u =CR e n (4)式中,C 、n 为实验关联式的系数和指数。

这一形式的公式只适用于特定几何条件下的管束,为了在实验公式中能反映翅片管和翅片管束的几何变量的影响,需要分别改变几何参数进行实验并对实验数据进行综合整理。

物体的传热实验报告(3篇)

物体的传热实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解和掌握热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。

2. 通过实验验证不同材料、不同条件下物体的传热效率。

3. 分析影响物体传热效率的因素,如材料的热导率、物体的形状、环境温度等。

二、实验原理物体的传热主要有三种方式:热传导、对流和辐射。

1. 热传导:热量通过物体内部的微观粒子(如原子、分子)的振动和碰撞传递。

其传热速率与物体的热导率、温度梯度、物体的截面积和传热距离有关。

2. 对流:热量通过流体(如液体、气体)的流动传递。

其传热速率与流体的流速、温度差、流体的热导率、物体的形状和截面积有关。

3. 辐射:热量通过电磁波的形式传递。

其传热速率与物体的温度、表面积、辐射系数、物体表面的发射率、周围环境的辐射强度和距离的平方有关。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:金属棒、铜棒、铝棒、塑料棒、水、酒精、盐、温度计、计时器、支架、加热器等。

2. 实验仪器:电热板、热电偶、数字温度计、数据采集器、计算机等。

四、实验步骤1. 热传导实验:- 将金属棒、铜棒、铝棒和塑料棒分别置于支架上。

- 在一端加热金属棒,另一端用温度计测量温度。

- 记录不同材料的温度变化,计算热传导速率。

2. 对流实验:- 将水加热至一定温度,倒入烧杯中。

- 在水中放入金属棒,用温度计测量棒上不同位置的温度。

- 记录温度变化,计算对流速率。

3. 辐射实验:- 将电热板置于支架上,调整温度。

- 在一定距离处放置温度计,测量温度。

- 记录不同温度下的温度变化,计算辐射速率。

五、实验结果与分析1. 热传导实验:- 金属棒的热传导速率高于塑料棒,说明金属的热导率较高。

- 铜棒的热传导速率高于铝棒,说明铜的热导率较高。

2. 对流实验:- 水的对流速率较快,说明水的流动性较好。

- 金属棒在不同位置的温度变化较大,说明对流在金属棒上起主要作用。

3. 辐射实验:- 电热板温度越高,辐射速率越快。

- 辐射速率与距离的平方成反比。

六、实验结论1. 物体的传热方式主要有热传导、对流和辐射三种。

传热学综合性实验指导书

传热学综合性实验指导书

《传热学》实验指导书黄金张国庆广东工业大学材料与能源学院实验指导书实验项目名称:两种传热方式性能参数的综合测定 实验项目性质:专业基础课实验(综合性实验) 所属课程名称:传热学 实验计划学时:4一、 实验目的1.熟悉在稳定热流条件下,用平板法测定导热系数的方法。

2.掌握在不同温度条件下,试材导热系数的测定。

3.了解确定导热系数与温度的变化关系。

4.了解对流换热的实验研究方法。

5.测定空气横向流动管簇表面时的平均放热系数α,并将实验数据整理成准则方程式。

6.学习测量风速、温度、热量的基本技能。

二、 实验内容和要求实验测试内容分两部分进行,分别为平板法测定材料的导热系数、强迫对流管簇管外换热系数测定及中温物体辐射黑度测定。

1.第一部分测试内容-平板法测定材料的导热系数平板法是应用一维稳定导热过程的基本原理,测定绝热材料导热系数的实验测定方法之一。

本装置由的中心为一发热板,通电后发出热量Q=IV (W )向两侧导热,如测得中心发热板和两侧冷板之间的温差t ∆,又已知试材厚度δ和试材的传热面积F F ,则可得试材的导热系数:t F VI ∆=2/δλ。

本实验装置由实验装置本体1~5,硅整流电源6,转换开关7,电位差计8等组成,见附图一所示。

热源板见附图二所示,为两块180×180mm 直接通电的薄膜发热板对称复合而成(可以视为均匀板),每块板对称复合而成可以分成9个60×60mm 的发热区。

以中心部位为测试区。

其余部分为保证一维导热的辅助加热区。

在热源板上装有铜—康铜电偶,以测出其温度。

冷侧均温板为附有二平行布置的蛇形冷却管的铜板。

二蛇形管内水流方向相反,以使冷侧板温度分布均匀。

在板上装有铜—康铜热电偶,以测出该处温度。

所有热电偶的电势、中心热源板的电压、通过标准电阻的电压降,都经过转换开关后由电位差计测量。

线路见附图三。

表1列出转换开关位置相对应的测量值。

热电偶冷端放于冰水瓶中。

传热学实验指导书

传热学实验指导书

传热学实验指导书材料与冶金学院工程热物理实验室二O一一年六月三日实验1 平板法测定绝热材料导热系数实验一、实验目的1. 巩固稳态导热的基本理论;2. 掌握测定导热系数的平板稳态导热法;3. 测定保温材料的导热系数及随温度变化的关系。

二、实验原理导热系数是衡量物质导热能力的重要指标,其值与材料的几何形状无关,而与材料的成分、内部结构、密度和温度等有关。

在温度变化不大的范围内,对大多数材料可以认为其导热系数与温度成线性关系,如()λλ=+01bt (6-1-1)式中 λ0—材料在0℃时的导热系数,[W/m ⋅℃]; b —实验常数,取决于材料的性质; t —导热材料的温度,[℃]。

本实验采用平板稳态导热法测定材料的导热系数,其导热为一维稳态导热,如图1所示。

若用平壁的热面与冷面的平均温度()t t h c +2代入式(6-1-1)中的t ,则所得的导热系数就是在此温度范围内的平均导热系数⎺,即图1 通过平板的导热λλλ=++=+00121[()]()b t t bt h c(6-1-2) 另一方面,根据傅里叶定律,面积为F 的平壁的导热量Q 可表示为:Q t x F bt dtdxF =-=-+λ∂∂λ01() (6-1-3) 分离变量后积分,并整理得Q b t t t tFt tF h c h c h c=++-=-λδλδ12[()] (6-1-4)或⎺λ=QF t th cδ()-(6-1-4a)式中Q—导热量,[W];δ—平壁壁厚,[m];F—导热壁的计算面积,[m2];t th c,—平壁的热面和冷面的温度,[℃]。

在实验中,δ和F是已知的,可见只要测定Q、th 和tc,就可确定平均导热系数λ。

测出不同平均温度t所对应的平均导热系数λ,就可确定λ和t 的关系曲线。

三、实验装置及本实验的导热系数计算式本实验装置是由两部分组成:1.炉体部分;2.测量和控制部分。

实验装置简图如图2所示。

本实验装置为具有主、辅两个加热器,采用双试件双冷却器进行测定材料的导热系数。

传热、传质综合实验指导书

传热、传质综合实验指导书

1. 裸管和绝热管传热实验一、实验目的蒸汽管道置于空间时,管表面由于自然对流和热辐射向周围空间散发出热量。

这种传热现象造成蒸汽输送管道的热损失,反之,在日常生活中的暖气设备却利用这种传热过程进行室内取暖。

前者为了减少热损失,应尽量抑制传热过程;后者却需设法强化这种热量传递过程。

研究蒸汽管道向周围无限空间的热量传递过程,有着很大的实际意义。

无论在理论上或实验上,许多学者都进行过大量的研究。

但是,对这种传热过程规律性的认识,主要还是依靠实验研究。

为了抑制蒸汽管道的热损失,需研究各种绝热保温的方法和绝热性能良好的保温材料,这种研究也是基于实验观察和测量。

本实验采用一组垂直安装的蒸汽管,其中有裸蒸汽管、固体材料保温的蒸汽管和空气或真空夹层保温的蒸汽管,实验测定这三种蒸汽管的热损失速度、裸蒸汽管向周围无限空间的给热系数、固体保温材料的导热系数和空气(或真空)夹层保温管的等效导热系数。

通过实验加深对传热过程基本原理的理解,进而掌握解决机理复杂的传热过程的实验研究和数据处理方法。

二、实验原理1.裸蒸汽管如图1所示,当蒸汽管外壁温度T w 高于周围空间温度T a 时,管外壁将以对流和辐射两种方式向周围空间传递热量。

在周围空间无强制对流的状况下,当传热过程达到定常状态时,管外壁以对流方式给出热量的速率为Q c = αc A w (T w -T a ) (1) 式中:A w — 裸蒸汽管外壁总给热面积,m 2;αc - 管外壁向周围无限空间自然对流时的给热系数,W · m – 2 · K – 1。

管外壁以辐射方式给出热量的速率为 ])100()100[(4a 4w w R T T A C Q -=ϕ (2)式中:C - 总辐射系数; φ - 角系数。

若将(2)式表达为与(1)式类同的形式,则(2)式可改写为Q R = αR A w (T w -T a ) (3)图1 裸蒸汽管外壁向空间给热的温度分布对比(2)(3)两式可得aw 4a4wR ])100()100[(T T T T C --=ϕα (4)式中αR 称为管外壁向周围无向空间辐射的给热系数,W · m – 2· K – 1。

工程热力学与传热学实验指导书

工程热力学与传热学实验指导书

实验一二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系测定实验指导书一、实验目的1.了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识。

2.增加对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。

3.掌握CO2的p-v-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。

4.学会活塞式压力计,恒温器等热工仪器的正确使用方法。

二、实验原理在准平衡状态下,气体的绝对压力P、比容v和绝对温度T之间存在某种确定关系,即状态方程:F (p,v,T )= 0理想气体的状态方程具有最简单的形式:pv = RT实际气体的状态方程比较复杂,目前尚不能将各种气体的状态方程用一个统一的形式表示出来,虽然已经有了许多在某种条件下能较好反映P、v、T之间关系的实际气体的状态方程。

因此,具体测定某种气体的P、v、T关系,并将实测结果表示在坐标图上形成状态图,乃是一种重要而有效的研究气体工质热力性质的方法。

在平面的状态图上只能表达两个参数之间的函数关系,故具体测定时有必要保持某一个状态参数为定值,本实验就是在保持绝对温度T不变的条件下进行的。

三、实验内容1.测定CO2的p-v-t关系。

在p-v坐标系中绘出低于临界温度(t=20°C)、临界温度(t=31.1°C )和高于临界温度(t=35C )的三条等温曲线,并与标准实验曲线及理论计算值相比较,并分析其差异原因。

2.观测临界状态(1)临界状态附近气液两相模糊的现象。

(2)气液整体相变现象。

(3)测定CO2的p c、v c、t c等临界参数,并将实验所得的v c值与理想气体状态方程和范德瓦尔方程的理论值相比教,简述其差异原因。

°四、实验设备整个实验装置由压力台、恒温器和实验台本体及其防护罩等三大部分组成(如图一所示)。

试验台本体如图二所示。

其中1—高压容器;2—玻璃杯;3—压力机;4一水银;5一密封填料;6一填料压盖;7一恒温水套;8一承压汞容器;9—CO2空间;10—温度计。

传热的实验观察教案

传热的实验观察教案

传热的实验观察教案实验目的:通过观察和分析热传导、热辐射、热对流的实验现象,加深学生对传热原理的理解,培养学生的实验观察和实验设计能力。

实验器材:1. 烧杯2. 温度计3. 精密秤4. 烤盘5. 冷却塔6. 黑色铝箔7. 白色纸张8. 热水壶实验一:热传导实验实验步骤:1. 将一个烧杯中装满热水,测量其初始温度并记录。

2. 在热水壶上保持水温,放置一段时间后,再次测量热水的温度。

3. 将一个新的烧杯中装满冷水,测量其初始温度并记录。

4. 将刚刚测得的热水倒入冷水中,观察并记录温度的变化。

实验结果观察与分析:在实验过程中观察到,热水倒入冷水中后,冷水的温度开始逐渐升高,而热水的温度逐渐降低。

这是由于热传导的现象导致的。

热传导是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。

实验中的热水传热给了冷水,使其温度升高。

实验二:热辐射实验实验步骤:1. 在烤盘上放置一块黑色铝箔,在其上方放置一个温度计。

2. 将烤盘放入预热好的烤箱中并设定好温度。

3. 观察并记录烤盘和温度计的温度变化。

实验结果观察与分析:通过实验观察,我们可以发现,即使没有物体直接接触,烤盘上的温度也会逐渐升高,温度计也显示出温度的增加。

这是由于热辐射的现象导致的。

热辐射是指物体通过发射热能的方式传递热量。

在实验中,烤盘受到烤箱中的高温空气的辐射,从而温度逐渐升高。

实验三:热对流实验实验步骤:1. 准备一台冷却塔,在底部加入适量的水。

2. 将冷却塔置于室温环境中,观察并记录其上部温度的变化。

3. 将冷却塔的水加热至沸腾,再次观察并记录其上部温度的变化。

实验结果观察与分析:通过实验观察,我们可以看到,在室温环境中,冷却塔的上部温度相对较低。

然而,在将水加热至沸腾后,冷却塔的上部温度明显上升。

这是由于热对流的现象导致的。

热对流是指物体的热量通过液体或气体的流动进行传递。

在实验中,加热的水使冷却塔的上部空气受到热对流的作用,从而温度上升。

结论:通过以上三个实验,我们观察到了不同的传热方式:热传导、热辐射和热对流。

《传热学》实验指导书

《传热学》实验指导书

XX学院实验指导书课程编号:课程名称:传热学实验学时: 6 适用专业:能源与动力工程制定人:制(修)订时间: 2020年8月专业负责人审核:专业建设工作组审核:2020年8月实验纪律要求1.请按照时间安排准时进入实验室。

2.请不要带入与实验无关的各类用具及杂物。

请保持安静、整洁的实验环境。

3.请自觉遵守实验室的各项规章制度,听从实验室管理人员和教师的安排。

4.实验过程中设备出现故障时,请不要擅自处理,并请立即报告实验室管理人员。

5.实验完毕时,请按指定位置摆放实验物品,把工作凳排列整齐,有序地离开实验室。

6.学生操作实验过程中,请不要随意更换实验配置,坚决杜绝盗取配件等行为。

7.请爱护实验室的各种设备。

第一部分实验大纲一、实验教学目的与基本要求通过《传热学》实验,使学生掌握基本操作技能,增强感性认识,加深对基本概念的理解、学会整理、分析实验数据的方法,为今后专业学习和从事科学研究奠定良好基础。

要求:(1)了解实验装置,熟悉空气流速及管壁温度的测量方法,掌握测试仪器、仪表的使用方法;(2)掌握实验基本原理、实验装置结构,学会使用实验仪器与设备;(3)通过测定空气横掠单管时的表面传热系数,掌握将实验数据整理成准则方程式的方法。

(4)掌握对数据进行处理和误差分析的方法。

二、实验课程内容与学时分配三、主要仪器设备四、实验报告与考核方式1.实验报告每个实验均撰写实验报告,实验报告按统一格式,采用统一的报告纸、统一的原始数据记录纸。

报告内容包括:实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及简要步骤、数据处理、讨论与小结、原始记录单。

学生要认真书写,字迹整洁、清晰。

2.考核方式(1)实验课程的考核方式:考试以笔试或操作等形式进行;(2)实验课考核成绩按百分制评定,实验考核由实验出勤、实验操作和实验报告组成。

某个实验未出勤则不得分。

在实验出勤的前提下,单个实验得分=实验操作得分×50% + 实验报告得分×50%。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验三 平板导热系数测定实验一. 实验目的1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论,学习用平板法测定材料导热系数的实验方法和技能。

2.测定试验材料的导热系数。

3.确定试验材料导热系数与温度的关系。

二.实验原理导热系数是表征材料导热能力的物理量。

对于不同的材料,导热系数是不同的;对同一材料,导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。

各种材料的导热系数都用试验方法来测定,如果要分别考虑因素的影响,就需要针对各种因素加以试验,往往不能只在一种试验设备上进行。

稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法,可以用来进行导热系数的测定试验,测定材料的导热系数及其和温度的关系。

试验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量Q 和平板两面的温差t ∆ 成正比,和平板的厚度δ成正比,以及和导热系数λ成正比的关系来设计的。

我们知道,通过薄壁平板(壁厚小于十分之一壁长和壁宽)的稳定导热量为 Ft Q ⋅∆⋅=δλ[w]测定时,如果将平板两面的温差L R t t t -=∆、平板厚度δ、垂直热流方向的导热面积F 和通过平板的热流量Q 测定以后,就可以根据下式得出导热系数:Ft Q ⋅∆⋅=δλ)/(C m W ︒⋅需要指出,上式所得的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值,此平均温度为:)(21L R t t t += ][C ︒在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值,然后将λ值标在t -λ 坐标图内,就可以得出)(t f =λ 的关系曲线。

三.实验装置及测量仪表稳态平板法测定材料导热系数的试验装置如图1和图2所示。

被试验材料做成二块方形薄壁平板试件,面积为300×300][2mm ,实际导热计算面积F 为200×200][2mm ,板的厚度为δ(实测)][2mm ,平板试件分别被夹紧在加热器的上、下热面和上、下水套的冷面之间。

加热器的上下面和水套与试件的接触面都设有铜板,以使温度均匀。

利用薄膜式加热片来实现对上、下试件热面的加热,而上下导热面积水套的冷却面是通过循环冷却水(或通过自来水)来实现的。

在中间200×200][2mm部位上安设的加热器为主加热器。

为了使主加热器的热量能够全部单向通过上下两个试件,并通过水套的冷水带走,在主加热器四周(即200×200][2mm之外的四侧)设有四个辅助加热器,测试时控制使主加热器以外的四周保持与中间主加热器的温度相一致,以免热流量向旁侧散失。

主加热器的中心温度t1(或t2)和水套冷面的中心温度t3(或t4)用四个镍铬-康铜热电偶埋设在铜板上来测量:辅助加热器1和辅助加热器2的热面也分别设置两个辅助镍铬-康铜热电偶t5和t6(埋设在铜板的相应位置上)。

其中辅助热电偶t5(或t6)接到温度巡检仪上,与主加热器中心的主热电偶t1(或t2)的温度相比较,通过跟踪调节使全部辅助加热器都跟踪与主加热器的温度相一致。

而在试验进行时,可以通过热电偶t1(或t2)和热电偶t3(或t4)测量出一个试件的两个表面的中心温度。

也可以再测量一个辅助热电偶的温度,以便与主热电偶的温度相比较,从而了解主、辅加热器的控制和跟踪情况。

温度是利用万能信号输入8电巡检仪测量的,主加热器的电功率可以用直流稳压电源的电压表和电流表来测量。

Q=IU (W)注:本试验台的外围应有保温材料,以免热量向周围散失过多。

[附]试验台主要参数1.试验材料:2.试件外型尺寸:270×270] [2 mm3.导热计算面积F:200×200][2mm(即主加热器的面积)4.试件厚度δ:(实测)5.主加热器电阻值:100 Ω6.辅加热器(每个)电阻值: 4×25Ω7.热电偶:E型8.试件最高加热温度:≤80C9..主加热器电压直流 0—50V,电流 0—2A (可调)10.辅助加热器电压直流 0—50V,电流 0—2A (可调)四.实验方法和步骤将两个平板试件仔细地安装在加热器的上下面,试件表面应与铜板严密接触,不应有空隙存在。

在试件、加热器和水套等安装入位后,应在上面加压一定的重物,或用自动控制压紧装置压紧,以使它们都能紧密接触。

图2 试验台(平板导热仪)面板电路联结图2.联接和仔细检查各接线电路。

将主加热器的两根导线接到仪表箱的主加热器电源接线端子上:而两个辅助加热器是经两两并联后再串联组成的串联电路(实验台上已联接好),同样将辅助加热器的两根导线接到仪表箱的辅助加热器电源接线端子上。

电压表和电流表(或电功率表)应按要求接入电路。

将测温热电偶t1、t2、t3、t4、t5、t6、的导线接到配电箱对应的接线端子上。

关闭主、辅加热电源开关及水泵开关;打开总电源开关。

并检查各热电阻信号(温度)是否正常(基本一致)。

3. 打开水泵开关,检查冷却水水泵及其通路能否正常工作,调节水阀门开度应尽量一致。

4.接通主加热器电源,并调节到合适的电压(建议由低至高间隔5V或10V逐渐分段加热),开始加温,然后开启辅助加热电源使加温电压与主加热器电压接近,一段时间后,观察辅助加热面的温度是否与主加热面的温度一致,然后适当调整辅助加热器的电压(高则降低、低则增加)来跟踪调整使主、辅加热温度相一致。

在加温过程中,可通过各测温点的测量值来控制和了解加热情况。

开始时,可先不启动冷水泵,待试件的热面温度达到一定水平后,再启动水泵(或接通自来水),向上下水套通入冷却水。

试验经过一段时间后,试件的热面温度和冷面温度开始趋于稳定。

在这个过程中可以适当调节主加热器电源、辅助加热器电源的电压,使其更快或更利于达到稳定状态。

待温度基本稳定后,就可以每隔一段时间进行一次电功率W(或电压V和电流I)读数记录和温度测量,从而得到稳定的测试结果。

5.一个工况试验后,可以将设备调到另一工况,既调节主加热器功率后,再按上述方法进行测试得到另一工况的稳定测试结果。

调节的电功率不宜过大,一般在5~10W 为宜。

6.根据实验要求,进行多次工况的测试。

(工况以从低温到高温为宜)。

7.测试结束后,先切断加热器电源,经过10分钟左右再关闭水泵(或停放自来水)。

五.实验结果处理实验数据取实验进入稳定状态后的连续三次稳定结果的平均值。

导热量(即主加热器的电功率):Q=W (或I ·V ) [W] W —主加热器的电功率值 [W] I —主加热器的电流值 [A] V —主加热器的电压值 [V]由于设备为双试件型,导热量向上下两个试件(试件1和试件2)传导,所以)(或V I W Q Q Q ⋅====212221 [W]试件两面的温差:L R t t t -=∆ ][C ︒tR —试件的热面温度(即t1或t2) ][C ︒ tL —试件的冷面温度(即t1或t2) ][C ︒ 平均温度为2L R t t t +=][C ︒平均温度为t 时的导热系数:))(2()(2F t t V I F t t W L R L R -⋅⋅-⋅=δδλ或 [C m w ︒⋅/]将不同平均温度下测定的材料导热系数在t —λ坐标中得出t —λ的关系曲线,并求出)(t f =λ的关系式。

稳态平板法测定绝热材料导热系数实验实验报告要求:一、实验原理、实验仪器工作流程、实验步骤、实验结果 二、思考题1.为了建立一维稳定的温度场,本实验装置采取了哪些措施?2.如果试件表面不平整时,测得的导热系数将偏大还是偏小?为什么?3.本实验装置为什么仅限于测定非金属材料的导热系数?对被测试材的导热系数范围有无限制?为什么?4.本应测量试件冷、热表面温度的,但在本实验装置中,热电偶是埋设在均热板面上和冷却器面上而不是埋设在试件表面上。

这是为什么?5.如果只有一块试件,能否用本实验装置进行测试?怎样进行实验?6.如果某试材的导热系数随温度呈线性变化,在用本装置测定其导热系数时共做了几次实验,事后发现两块试件厚度不等,试问如何整理数据?7.是否可用此仪器测试湿材料的导热系数?8.用稳态平板法测液体导热系数时要考虑哪些因素?应怎样进行实验?实验五 沸腾放热实验一、试验目的1.观察水在大容器内沸腾的现象,加深对泡状沸腾的认识。

2.测定水泡状沸腾放热时的放热系数,绘制大容器内水泡状沸腾的换热特性曲线(q —曲线)3.通过数据处理,了解大容器内水沸腾换热的规律。

二、实验原理在盛满蒸馏水的大容器内,使水达到饱和温度后对试件通电加热,试件表面上不断产生气泡和跃离,形成稳定的泡状沸腾换热现象。

当改变加热功率时,就改变了热源管表面的热负荷,可以观察到气泡的形成,扩大和跃离过程以及泡状核心随着试件热负荷提高而增加的现象。

如热负荷增大至一定程度后,所产生的气泡在管壁面逐渐形成连续的汽膜,就由泡态沸腾向膜态沸腾过渡。

此时壁温会迅速升高,以至会将试件烧毁。

测出泡状沸腾时的加热功率及试件壁温,可以得出泡状沸腾时壁面温度与水饱和温度之差随热负荷变化的曲线,计算出泡状沸腾放热系数。

热源管的发热量由流过它的电流及其工作段的电压降来确定,在试件两端测量热电压降,电流与该电压降相乘得到的功率值,就是试件表面的散热量Q 。

试件外壁温度t2很难直接测定,对不锈钢管试件,可利用插入管内热电偶测出管内温度t1,再通过计算求出t2。

三、试验装置(见附图)试验装置主要包括玻璃大容器、试件,大功率直流电源、辅助加热装置及测量系统。

试件由不锈钢管制成,其两端通过电极引入低压大电流加热。

为了便于观察,热源管放在盛有蒸馏水的玻璃容器中。

低压大电流由功率直流电源提供,热源管的发热量由流过热源管的电流和工作段两端的电压来确定。

热源管内壁温度和水的饱和温度由热电偶测量,外壁温度通过计算得到。

为使蒸馏水达到饱和温度,试验前先用辅助电热器将水加热到沸腾,并保持其沸腾状态,即t可进行试验。

作泡状沸腾换热试验时,可选用下表中不同直径的不锈钢管。

四、试验步骤1、玻璃容器内充蒸馏水至4/5高度;将试验装置测量线路接好,接通工作电源。

2、辅助电热器通电,当容器中水沸腾后,调节降低工作电压,使沸腾缓慢,以便能清晰观察试件。

3、观察大容器内水沸腾的基本现象。

启动功率直流稳压电源,缓慢地加大热源管的工作电流,注意观察下列的沸腾现象:a 、在钢管的某些固定点上逐渐形成气泡,并不断扩大,达到一定大小后,汽泡跃离管壁,渐渐上升,最后离开水面,产生汽泡的固定点称为汽化核心,汽泡跃离后,又有新的汽泡在住房汽化核心产生,如此再而复始,有一定的周期。

b 、随热源管工作电流增加,热负荷加大,管壁上汽化核心的数目增加,汽泡跃离的频率也相应加大。

c 、如热负荷增大至一定程度后,所产生的汽泡就会在管壁面逐渐形成连续的汽膜,由泡态沸腾向膜态沸腾过渡,此时壁温会迅速升高,以至将钢管烧毁(因此,本试验工作电流不允许超过100安培)。

相关文档
最新文档