传 热 试 验 技 术ppt课件

传热试验技术,制作者：宁佐阳长沙理工大学能动学院2009年2月25日,1,目录,实验一：非稳态法测材料的导热性能实验实验二：材料导热系数的测定实验三：空气纵掠平板时局部换热系数的测定实验四：中温辐射时物体黑度的测试实验五：水-水换热器换热性能的测试实验,2,实验一非稳态法测材料的导热性能实验,1实验目的(1)掌握测量绝热材料的导热系数和比热的测试原理和方法；(2)掌握使用热电偶测量温差的方法。,3,2基本原理无限大平板厚度为2，初始温度为t0，平板两面受恒定的热流密度qc均匀加热。对于任一瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x，)可由下面方程组解得：,4,当F00.5时，在准稳态时，可求出平板材料的导热系数：根据热平衡原理，在准稳态时，比热为：实验时，dt/d以试件中心处为准。,5,3实验装置实验设备系统图,6,4实验步骤,7,5实验要求（1）细心装配试材、电加热器和热电偶，避免损坏；（2）根据实验数据，绘出温度变化曲线，计算出试材的导热系数、比热容。,8,实验二稳态法材料导热系数的测定,1实验目的(1)掌握用圆管法测定绝热材料的导热系数的原理和方法；(2)了解热电偶的测温原理。,9,2基本原理稳态条件下园筒壁一维导热：导热系数：,10,3实验设备实验设备由实验本体、热电偶、测温仪表、电阻式变压器、电流表和电压表组成。实验本体结构示意图1、电阻丝2、热电偶3、外圆管4、待测材料5、内圆管,11,4实验步骤,记录实验数据,记录圆筒尺寸,打开电源开关,调节调压器电压,等待导热达到稳定,12,5实验要求（1）实验数据记录；（2）实验结果整理和计算；（3）讨论实验结果，分析误差原因。,13,实验三空气纵掠平板时局部换热系数的测定,1实验目的(1)了解实验装置的原理、测量系统及测试方法；(2)整理实测数据，了解沿平板局部换热系数的变化规律；(3)分析换热系数变化的原因，以加深对对流换热的认识。,14,2基本原理局部换热系数hx由下式定义：w/m2.实验段简图1.风道；2.平板；3.不锈钢片；4.热电偶；5.电源导板,15,3实验装置空气纵掠平板受迫对流换热装置1,风箱；2,风机；3,有机玻璃风道试验段；4,不锈钢板；5,硅整流电源；6,风机入口；7,毕托管；8,微压计；9,分压箱；10,转换开关；11,数字电压表；12,标准电阻,16,4实验步骤,17,5实验要求,（1）预习实验指导书，编制数据记录与计算用的表格；（2）用坐标纸绘制关系曲线，或在双对数坐标纸上绘制关系；（3）分析沿平板对流换热的变化规律，并进行误差分析，将实验结果及有关参考书上给出的准确方程进行比较。,18,实验四中温辐射时物体黑度的测试,1实验目的(1)巩固辐射换热理论；(2)掌握用比较法定性地测量中温辐射时物体表面黑度。,19,2基本原理由n个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体i的纯换热量:对于由热源、传导圆筒、待测物体3个物体表面组成的封闭系统。在其它条件完全相同的条件下，通过对比实验，可求出待测物体表面的黑度。,20,3实验装置及测量系统辐射换热实验装置简图：辐射换热简图1热源2传导圆筒3待测物体它们表面温度均匀，热源1和黑体圆筒2的表面温度一致。,21,4实验步骤,取下受体，装上黑体端盖,系统进入恒温,装上受体腔体端盖,设定热源、传导左、传导右调温旋钮等温,记录三组温度,等待,实验结束,22,5实验要求(1)求出待测物体表面的黑度；（2）分析产生误差的原因。,23,实验四角系数的测定,1实验目的(1)理解角系数的物理意义，了解角系数的测量方法；(2)掌握角系数测量仪的原理及操作使用方法。,24,2基本原理角系数表示微元漫表面dA1发射能流中到达有限表面A2的份额，其计算式为：单位球体法示意图,25,3实验装置SM-1型角系数测量仪的基本结构如下图所示：,26,4实验步骤,重复测量5次,记录笔格纸上画图,计算方格纸上图形面积,测量仪定位,镜筒瞄准被测表面的轮廓线,量出镜筒长度,27,5实验要求(1)求投影面积的平均值及方差；（2）按理论公式计算角系数，并与实测值相比较。,28,实验五水水式换热器性能测试实验,1实验目的(1)熟悉换热器性能的测试方法；(2)了解套管式换热器的结构特点及其性能；(3)加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。,29,2基本原理热流体放热量：冷流体吸热量：W平均换热量：W热平衡误差：对数传热温差：传热系数：,30,3实验装置本实验装置采用冷水可用阀门换向，进行顺逆流实验。换热器综合实验台原理图1.冷水泵2.冷水箱3.涡轮流量计4.冷水顺逆流换向阀门组5.换热器6.电加热水箱7.涡轮流量计8.回水箱9.热水泵,31,4实验步骤,逆流实验,32,5实验要求(1)计算各种工况下的传热系数；（2）以传热系数为纵坐标，冷水流速为横坐标绘制传热性能曲线。,33,实验七空气水式换热器性能测试实验,1实验目的(1)熟悉空气-水换热器性能的测试方法；(2)掌握气-水翅片管、光管换热器，在顺排、叉排、逆流、顺流各种情况下换热器的结构特点及其性能的差别。,34,2基本原理热流体放热量：冷流体吸热量：W平均换热量：W热平衡误差：对数传热温差：传热系数：,35,3实验装置,36,4实验步骤,记录参数,换热达到稳定,设定热水温度,开动水泵,加热,改变冷水