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文档简介

实验传热学 经典实验研究总结 传热学的实验研究内容主要有 导热 对流 辐射 两相流 换热器等 本章主要是对基础实验进行总体概括 重在传热实验的理论基础和数学关系式的推导 不过多涉及具体实验系统 导热实验研究 导热实验研究的内容 1 测温度场和热流 稳态 瞬态 2 测热物性 导热系数 实验确定物体热物性的基本原理 导热方程的反问题 即实验测定一定热工况下物体的温度分布 反算出物体的热物性参数 制定实验方案的关键是使实验模型满足导热方程及单值性条件所描述的理论模型的要求 导热实验研究 以上实验布局是如何满足一维导热理论模型的 导热实验研究 流体导热系数测量热流如何测量 难点 在流体导热实验中 还存在对流换热和辐射换热 加热器的加热量是导热 对流换热和辐射换热的总和 如何消除自然对流和辐射换热的影响或将这种影响降低到最小限度是测量流体导热系数的难点 稳态热平衡法 认为加热器的加热量就是通过试件的导热量 导热实验研究 对于自然对流 其强度取决于瑞利数 降低自然对流的影响措施 1 热面朝上 冷面在下 降低自然对流强度 2 冷热面温差不大 3 流体试样的厚度不大 对于辐射 应尽量选用发射率小的试样容器壁 在计算中作出修正 但由于辐射换热的复杂性 修正的精度不高 对流换热实验研究 对流换热实验研究的内容 实验求解换热系数 或努塞尔数 的变化规律 实验求解温度分布规律 关于对流换热系数 根据牛顿冷却公式 可得 该式仅为对流换热系数的定义式 并不能表明对流换热系数与诸多影响因素的关系 当表示流体与固体表面之间的温差时 得到的对流换热系数为总体对流换热系数 当表示沿长度方向某处的流体与固体表面之间的温差时 得到的对流换热系数为局部对流换热系数 对流换热实验研究 关于平均对流换热系数 方法一 局部对流换热系数积分平均 即 这种方法需要知道局部换热系数的分布规律 即在实验中应测量热流密度在换热表面上的分布规律 壁温的分布规律 流体温度的分布规律 方法较麻烦 方法二 按下式定义 平均壁温 流体平均温度 依情况而定 换热表面积的平均热流 对流换热实验研究 关于定性温度 物性参数一般是温度的函数 所以整理实验解时 要选定 定性温度 选定后必须声明 以便应用者遵照执行 定性温度可以选取 1 流体温度 2 壁温 3 膜温 4 相变换热取饱和温度 5 高速气流取Eckert温度 6 冲击冷却取射流入口温度 具体内容请参照相关资料 对流换热实验研究 关于定性温度 5 高速气流取ckert温度 层流 湍流 辐射实验研究 辐射实验研究的内容 测量黑度 反射率 吸收率 角系数 黑度的测量 物体表面黑度的影响因素十分复杂 不仅取决于物体本身 还与表面状态 投射射线的波长和方向有关 因此一般不作为物性参数 而以实验测量为主 黑度的测量 稳态法
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