給熱系數的測定實驗數據記錄與處理

1、實驗數據記錄與處理1、實驗原始數據記錄表、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T1°C103.2103.2103.2103.2103.2103.2103.2103.2103.2空氣出口處蒸汽溫度T2°C102.3102.3102.3102.3102.3102.3102.3102.310

2、2.3空氣流量V(m3/h)23.022.021.018.515.012.6108.57空氣進口處密、3度卩(kg/m )1.15511.16441.17341.18691.19701.19981.20231.20151.1982空氣質量流量ms (kg/s)0.00740.00710.00680.00610.00500.00420.00340.00280.0023空氣流速U(m/s)31.791830.409629.027325.571720.733817.416413.822511.74929.6758計算公式:空氣進口處密度:10 5t124.5 10 3t11.2916空氣質量流量:m

3、s V空氣流速：U4Vd22、給熱系數K的計算空氣定性溫度t平均°C53.4051.6049.9547.6546.2546.0546.3546.8047.90定性溫度下的空氣密度kg/m31.07981.08601.09181.09991.10481.10571.10451.10291.0989冷、熱流體間的對數平均溫差 tm °C46.443548.179249.701451.857753.014553.071752.456451.885850.5873總給熱系數Kw/(m2 O151.704125.962120.948108.55990.97278.10065.1335

4、6.48248.132空氣定性溫度：t平均 -(t12t2) ( t60)空氣比熱：Cp 1005J/(kg°C)定性溫度下的空氣密度:= 10-5t平平均4.5 10 3t平均1.2916冷、熱流體間的對數平均溫差：tm(Ti t2) (T2 ti)T1 t2lnT2t1傳熱面積：Ad2l3.14 0.016 120.0502m對流傳熱系數:rnisC p(t2t1)A tm計算公式:3、近似法求給熱系數hh=K=103.1096w/(m2 -C)4、h理論值的計算對流給熱系數h w/(m2 °C)151.704125.962120.948108.55990.97278.

5、10065.13356.48248.132空氣黏度卩(10-5 Pas)1.87821.86651.85531.83871.82641.82301.82001.82101.8249空氣導熱系數入 W/(m K)0.02700.02680.02660.02630.02620.02610.02610.02610.0261雷諾數Re29243283092732924474200681689913421113659332普蘭特數Pr0.69970.69990.70030.70110.70170.70180.70200.70190.7017努賽爾數Nu78.063376.166572.684065.90

6、1355.644447.872339.997034.663029.4673努賽爾數理論值Nu'74.643472.654670.659164.717255.232848.143840.041035.102229.9122理論h'W/(m 2 ©125.767121.722117.577106.60590.30078.54365.20557.19748.859h各點的相對誤差%-4.72-3.48-2.86-1.82-0.740.560.111.251.481.95461.93811.92331.88061.80701.71461.66351.60131.53094.4

7、6604.45194.43664.38884.30254.22794.12784.05633.96計算公式:空氣粘度:(2 10 6ti2 5 10 3ti 1.7169) 10 5空氣導熱系數:2 1O-8t2 8 10 5t1 0.0244雷諾數：Redu普蘭特數：PrCp努賽爾數：Nu hd對于流體在圓形只管內做湍流時的對流傳熱系數若符合以下條件：Re1.0104 : 1.2 105，Pr 0.7:120，管長與管內徑之 丄60 , d貝U Nu O.O23Re0'8 Prn本實驗中，-d10.01662.560,而Re, Pr也基本在這個范圍內，n=0.4。所以可以用上述公式計

8、算Nu的理論值:Nu' 0.023Re08 Prn理論給熱系數:相對誤差：hNuh 'd100% h實驗結果與分析1、冷流體給熱系數的實驗計算值與理論值(Nu/Pr 0.40.023 Re0.8 )列表比較，計算各點誤差，并分析討論次序 項目、123456789努賽爾數Nu78.063376.166572.684065.901355.644447.872339.997034.663029.4673努賽爾數理論值Nu'74.643472.654670.659164.717255.232848.143840.041035.102229.9122對流給熱系數h151.7041

9、25.962120.948108.55990.97278.10065.13356.48248.132w/(m 2 ©理論h'W/(m2 ©125.767121.722117.577106.60590.30078.54365.20557.19748.859h各點的相對誤差%-4.72-3.48-2.86-1.82-0.740.560.111.251.48誤差分析: 由于是接著上一組做實驗，沒有等待儀器冷卻，導致實驗數據存在誤差，前幾組數據溫度過高。 迪圖斯-貝爾特公式(Nu O.O23Re0.8 Prn )的條件Re 1.0 104 1.2 105而實驗數據有一個沒有在此范圍之內。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，導致實驗誤差過大2、冷流體給熱系數的準數式：Nu/Pr04 ARem，以In Nu/Pr0.4為縱坐標，In Re為橫坐標,將實驗數據的結果標繪在圖上，由實驗數據作圖擬合曲線方程，確定式中常數A 及 m；并與教材中的經驗式Nu/pJ40.023 Re0.8比較。冷流體給熱系數的準數式： Nu/Pr0.4 YRem由圖表得擬合曲線方程： y=0.8478x-