12固体小球对流传热系数的测定讲解.docx

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固体小球对流传热系数的测定
A实验目的
工程上经常遇到凭藉流体宏观运动将热量传给壁面或者由壁面将热量传给流体的过程此过程通称为对流传热(或对流给热)。显然流体的物性以及流体的流动状态还有周围的环境都会影响对流传热。了解与于气体在20<Re<180000范围，即高Re数下，绕球换热的经验式为:
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若在静止流体中换热：Nu二2。
C预****与思考
(1)明确实验目的。
影响热量传递的因素有哪些？
Bi数的物理含义是什么？
本实验对小球体的选择有哪些要求，为什么?
⑸本实验加热炉的温度为何要控制在400〜500°C，太高太低有何影响?
自然对流条件下实验要注意哪些问题？
每次实验的时间需要多长，应如何判断实验结束?
实验需查找哪些数据，需测定哪些数据?
设计原始实验数据记录表。
实验数据如何处理?
D实验装置与流程
如图2-3所示。
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图213测定固体小球对流传热系数的实验装置
E实验步骤及方法
测定小钢球的直径ds。
打开管式加热炉的加热电源，调节加热温度至400〜500°C。
a）检查电源线火线、零线、地线连接是否正确，电线是否有破损，确认无误后才能给装置通电；
b）接通装置电源（220V/50HZ）,此时电源开关红色指示灯亮；
c）按下各测温温控开关，此时管式电加热炉控温表和管式电加热炉温控表及小球测温表同时通电。
d）将管式电加热炉控温表（4）设定温度为实验所需的温度值450Co
打开计算机处于工作状态。启动计算机控制软件。
将嵌有热电偶的小钢球置于电加热炉的支架上，从温度计录仪上观察钢球温度的变化。当小球温度升至450C时，迅速取出钢球，放在不同的环境条件下进行实验，钢球的温度随时间变化的关系由计算机记录，称冷却曲线。
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装置运行的环境条件有：自然对流，强制对流，固定床和流化床。流动状态有：层流和湍流。
自然对流实验：将加热好的钢球迅速取出，置于大气当中，尽量减少钢球附近的大气扰动，用计算机进行数据采集小球温度随时间变化的曲线数据，并进行处理计算出给热系数
。
强制对流实验：置于扩大管中进行强制对流实验。方法：打开实验装置上的放空阀（14）和阀（16），关闭阀（15）和阀（13），启动漩涡气泵，缓慢调节阀（15）和阀（14），使流量达到实验所需值。迅速取出加热好的钢球，置于反应器中的扩大管中，其余步骤同6，记录下空气的流量和采集冷却曲线。
固定床实验：调节调节阀（3）并配合调节阀（16）使流化床内固体颗粒处于固定床状态，将加热好的小球置于固定床的砂粒中，进行固定床实验，其余步骤同6，记录反应器的压降和