主頁 > 技術(shù)文章 > 強(qiáng)迫流動(dòng)單管管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 2025-07-15

強(qiáng)迫流動(dòng)單管管外放熱系數(shù)測(cè)試裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.了解對(duì)流放熱的實(shí)驗(yàn)研究方法；
2.測(cè)定空氣橫向流過單管表面時(shí)的平均放熱系數(shù)α，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理成準(zhǔn)則方程式；
3.學(xué)習(xí)測(cè)量風(fēng)速、溫度、熱量的基本技能。
二、實(shí)驗(yàn)原理
根據(jù)相似理論，流體受迫外掠物體時(shí)的放熱系數(shù)α與流速、物體幾何形狀及尺寸、流體物性間的關(guān)系可用下列準(zhǔn)則方程式描述：Nu=f（Re，Pr）
實(shí)驗(yàn)研究表明，流體掠過橫向單管表面時(shí)，一般可將上式整理成下列具體的指數(shù)形式。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
本對(duì)流實(shí)驗(yàn)在一實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞主要由風(fēng)洞本體、風(fēng)機(jī)、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)管及其加熱器、電測(cè)溫度計(jì)、傾斜式微壓計(jì)、畢托管、電流表、電壓表以及調(diào)壓變壓器組成。
由于實(shí)驗(yàn)段前有兩段整流，可使進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段前的氣流穩(wěn)定。畢托管置于流速段，測(cè)速段截面較實(shí)驗(yàn)段小，以使流速提高，測(cè)量準(zhǔn)確。風(fēng)量電子調(diào)速調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)風(fēng)洞中安裝了一根實(shí)驗(yàn)管，管內(nèi)裝有電加熱器作為熱源，管壁嵌有四支熱電偶以測(cè)壁溫。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.將畢托管與微壓計(jì)連接好、校正零點(diǎn)；連接熱電偶與電控箱，再將加熱器、電流表、電壓表以及調(diào)壓變壓器線路連接好，指導(dǎo)老師檢查確認(rèn)無誤后，準(zhǔn)備啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。
2.啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，讓風(fēng)機(jī)空載啟動(dòng)，然后根據(jù)需要，調(diào)節(jié)風(fēng)量。
3.在調(diào)壓變壓器指針位于零位時(shí)，合電閘加熱實(shí)驗(yàn)管，根據(jù)需要調(diào)整變壓器，使其在某一熱負(fù)荷下加熱，并保持不變，使壁溫達(dá)到穩(wěn)定（壁溫在三分鐘內(nèi)保持讀數(shù)不變，即可認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)）后，開始記錄電流、電壓、空氣進(jìn)出口溫度及微壓計(jì)的讀數(shù)。
4.在一定熱負(fù)荷下，通過調(diào)整風(fēng)量來改變Re數(shù)的大小，因此保持調(diào)壓變壓器的輸出電壓不變，依次調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)得其動(dòng)壓頭，空氣進(jìn)、出口溫度以及實(shí)驗(yàn)管壁溫讀數(shù)，即為不同風(fēng)速下，同一負(fù)荷時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
5.不同熱負(fù)荷條件下的實(shí)驗(yàn)，僅需利用調(diào)變壓器改變電加熱器功率、重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟即可。
6.實(shí)驗(yàn)完畢后，先切斷實(shí)驗(yàn)管加熱電源，待實(shí)驗(yàn)管冷卻后再停止風(fēng)機(jī)。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理計(jì)算

六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.實(shí)驗(yàn)原理；
2.實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整理；
3.做出N_u=CRⁿ_e圖線
4.誤差分析。
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