实验八固体小球对流传热系数的测定(精).doc

实验八 ,此过程通称对流传热(或给热)。显然流体的性质以及流体的流动状况还有周围的环境都会影响对流传热。了解与测定各种环境下的对流传热系数具有重大的实际意义。通过实验训练学生掌握一种测定对流传热系数的方法。通过实验达到下列目的:,并对所得的结果进行比较。(Bi)的物理意义。。,温度为T0的小球,(或铜球)置于温度为恒定Tb的周围环境中,由于Tb≠T0,小球必然要受到加热或冷却,温度变为T,在传热的过程中小球的温度显然随时间θ而变,这是一个非稳态导热问题。在实验中所用钢球的体积相当小,而热导系数有比较大,可以认为钢球内不存在温度梯度,即整个球体的温度是均匀一致的,于是对钢球可以写出如下能量衡算式,ρVC=-hA(T-Tb)        (1)(2)初始条件:θ=0时,T-Tb=T0-Tb积分(2)式,(3)Bi=F0=式中:K——导热系数[W/(m·K)]a=(K/ρ·C)——物体导温系数[m2/h]对小球:(4)或                   (5)通过实验测得钢球冷却曲线,由温度记录仪记下T~θ关系,就可由式(4)及(5)求出h和Nu的值。由于Bi=,其物理意义为小球内部的导热热阻与外部对流热阻1/h的比值,当Bi<,球体内部热阻可以忽略不计,按式(3)计算,误差小于5%,能满足一般工程要求。—1。图8—1 实验装置流程图说明:1—罗茨鼓风机;2—放空洞;3—文氏流量计;4、5、6、7—管路调节阀;8—沙粒床层;9—带嵌装电热偶的钢球(测件);10—温度记录仪;11—压差计;12—管式加热炉;13—。,调节管式加热炉温度至400~500℃。,并从温度记录仪中读取数值,当钢球温度升到400℃(即迅速取出,并按实验要求在不同环境下进行实验,钢球的温度随时间变化的关系(冷却曲线)由温度记录仪记录。,固定床,强制对流,自然对流等情况系测定h。,缺点其Bi是否小于0.