給熱系數(shù)的測定試驗數(shù)據(jù)記錄與處理

1、精心整理實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1、實驗原始數(shù)據(jù)記錄表、次序 項、目123456789水蒸氣壓強MPa0.020.020.020.020.020.020.020.020.02空氣進口溫度t1°C32.730.328.024.622.121.420.82121.6空氣出口溫度t2°C74.172.971.970.770.470.771.972.674空氣進口處蒸汽溫度TJC103.2103.2103.2103.2103.2- 1103.21 1 、1 1103.2103.2103.2空氣出口處蒸汽溫度T2°C102.3102.3102.3102.3102.3102.310

2、2.3102.3102.3空氣流量V(m3/h)23.022.021.018.515.01 . 12.6108.57空氣進口處密、3度 p (kg/m )1.15511.16441 11.17341.18691.19701.19981.20231.20151.1982空氣質(zhì)量流量ms (kg/s)0.00740.00710.00680.00610.00500.00420.00340.00280.0023空氣流速u(m/s)31.79181 130.409629.027325.571720.733817.416413.822511.74929.6758計算公式: 空氣進口處密度：=10苛-4.5

3、 10ti 1.2916 空氣質(zhì)量流量：ms二V 丫空氣流速:4V：d22、給熱系數(shù)K的計算序123456789空氣定性溫度t平均°C53.4051.6049.9547.6546.2546.0546.3546.8047.90定性溫度下的空氣密度p'kg/m31.07981.08601.09181.09991.10481.10571.10451.10291.0989冷、熱流體間的對數(shù)平均溫差 Atm °C46.443548.179249.701451.857753.014553.071752.4564> 151.885850.5873總給熱系數(shù)K2w/(m -&

4、#176;C)151.704125.962120.948108.55990.97278.10065.13356.48248.132計算公式：1 空氣定性溫度：t平均=(1 +12) ( t蘭60)2 空氣比熱：Cp = 1005 J/(kg )I T 定性溫度下的空氣密度：p =10-5t平均-4.5"0t平均+1.2916 冷、熱流體間的對數(shù)平均溫差：A.=仃1 “2)-仃2 -切in"T2 _t12 傳熱面積：A - ©1=3.14 0.016 1 = 0.0502m 對流傳熱系數(shù)：k丿曲2 7)Mtmw I3、近似法求給熱系數(shù)hh=K=103.1096w/(

5、m2 -C)4、h理論值的計算次序 項目、123456789對流給熱系數(shù)151.704125.962120.948108.55990.97278.10065.13356.48248.1322h w/(m -°C)空氣黏度卩(x10 5 Pa s)1.87821.86651.85531.83871.82641.82301.82001.82101.8249空氣導(dǎo)熱系數(shù)入 W/(m K)0.02700.02680.02660.02630.02620.02610.02610.02610.0261雷諾數(shù)Re29243283092732924474200681689913421113659332

6、普蘭特數(shù)Pr0.69970.69990.70030.70110.70170.70180.70200.70190.7017努賽爾數(shù)Nu78.063376.166572.684065.901355.644447.872339.997034.663029.4673努賽爾數(shù)理論值Nu'74.643472.654670.659164.717255.2328148.143840.0410 F 1 ' 1 I | ； 1 F 1 ! 1 ' 135.102229.9122理論h'2W/(m °C)125.767121.722117.577106.60590.3007

7、8.543165.20557.19748.859h各點的相對誤差%-4.72-3.48-2.86-1.82-0.740.560.111.251.481.95461.93811.92331.88061.80701.71461.66351.60131.53094.46604.45194.43664.38884.30254.22794.12784.05633.96計算公式： 空氣粘度：-(-2 10"%2 5 10% T.7169) 10 空氣導(dǎo)熱系數(shù)：丸=2>d0-8t2 +8漢10十1 +0.0244 雷諾數(shù)：只“竽C卩 普蘭特數(shù)：Pr=C 努賽爾數(shù)：Nu =皿 對于流體在圓形只

8、管內(nèi)做湍流時的對流傳熱系數(shù)若符合以下條件：Re =1.0 104Lll.2 105，Pr=0.7Ll20，管長與管內(nèi)徑之 丄一 60 ,則d0.8 nNu 二 0.023Re Prli本實驗中，- 丄 62.5 _60,而Re, Pr也基本在這個范圍內(nèi)，n=0.4。所以可以用上述公式 d 0.016計算Nu的理論值：0.023Re0" Prn 理論給熱系數(shù)：h '：d 相對誤差：100%實驗結(jié)果與分析1、冷流體給熱系數(shù)的實驗計算值與理論值(Nu/Pr04 =0.023 Re° )列表比較，計算各點誤差，并I /分析討論'、次項目、123451if<.y

9、_671 /'i89努賽爾數(shù)78.06355.64439.99729.46776.166572.684065.901347.872334.6630Nu3f嚴(yán)403努賽爾數(shù)74.64355.23240.04129.91272.654670.659164.71721 '48.143835.1022理論值Nu'48 02對流給熱151.70宀i系數(shù)h125.962120.948108.55990.97278.10065.13356.48248.13224w/(m -°C)理論h'125.762121.722117.577106.60590.30078.543

10、65.20557.19748.859W/(m2 -C)71h各點的相' 11-4.72-3.48-2.86-1.82-0.740.560.111.251.48對誤差%1誤差分析:由于是接著上一組做實驗，沒有等待儀器冷卻，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)存在誤差，前幾組數(shù)據(jù)溫度 過高。 迪圖斯-貝爾特公式(Nu =0.023Re08 Prn )的條件Re=1.0 104-1.2 105而實驗數(shù)據(jù)有一個沒有在此范圍之內(nèi)。所以用此公式算出的Nu'和2'存在誤差 實驗過程中，流量存在波動時，沒有取平局值，導(dǎo)致實驗誤差過大2、冷流體給熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)式：Nu/Pr0.4二ARem，以In Nu/P 0.4為縱坐標(biāo)，In Re為橫坐標(biāo)，將實驗數(shù)據(jù)的結(jié)果標(biāo)繪在圖上，由實驗數(shù)據(jù)作圖擬合曲線方程，確定式中常數(shù)A及m；并與教材中的經(jīng)驗式 Nu/Pr0.4 =0.023 Re0.8 比較。冷流體給熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)式：Nu/Pr0.4二YRem由圖表得擬合曲線方程：y=0.8478x-1.8377則