Bi小于1的物体冷却规律

中国石油大学（传热学）实验报告实验日期：x 成绩：—班级：x学号:里姓名：里教师:同组者：x数据处理1、铜柱数据，测试记录对应的温度如下表1表1铜柱的参数直径d（mm）高度h（mm）体积V（m3）比热容C（kJ/kg。°C）密度pkg/m3导热系数入（w/m。C）总表面积A29.145.83.04X1O-50.46189303980.00551D=匚=8930kg/m329.1mm h=45.8mm v=3.04:10-5 c=0.461KJ/kg•c匚=8930kg/m3表2实验原始数据汇总中时间（s）01202403604806008401080144018002400心热电势（mv）6.755.885.1124.8524.5784.353.9323.573.172.8382.42点温度（C）99.287.276.372.268.765.0559.954.248.343.537.2边时间（分）01803004205406609001140150018602460缘热电势（s）6.7525.5525.024.724.474.2423.843.53.0962.7722.372点温度（C）99.282.57570.767.263.0958.153.247.342.536.5；.=398w/m・c2、在直角坐标系上做出中心点和边缘点的温降曲线。温度t为纵坐标，时间T为横坐标。若实验结果正确，两条温降曲线应基本重合。

曲线如下图13、表面传热系数h。因为在整个冷却过程中曲线如下图13、表面传热系数h。因为在整个冷却过程中h是变化的，不同时刻有不同的值。当Bi<0.1时，将初始温度为t。的物体放在温度为常数的无限大空间中冷却，由能量守很可得：/ 、 dthA(t-tJ=-PcVJ4=e-耕t0-t%图1中心点和边缘点温降曲线hA对上式两边取对数得： ln』=-—^-Tt-t pcv由上式可知，温度t只是时间T的函数。若令：对上式积分得:hAY=bX则有：Y=bX上式即为线性回归方程。把所测中心点的温度和对应的时间依次代入X,Y表达式，可求出n组Y、X值:实验测得的室温为19.1°C计算第一组中心点数据其余数据同理求得，可汇总数据如下表 三回归用数据汇总t/s01202403604806008401080144018002400t/C99.287.276.372.268.765.0559.954.248.343.537.2X01202403604806008401080144018002400Y0-0.1623-0.33672-0.4111-0.47929-0.55572-0.67459-0.82507-1.00911-1.18869-1.48736XY0-19.4758-80.8133-147.996-230.057-333.433-566.659-891.081-1453.11-2139.65-3569.67X2014400576001296002304003600007056001166400207360032400005760000£气力=-9431.951=1V丈产=13737600b=苦=-0.000686579用线性回归法计算出回归系数b,再由b求出h,即:£—”iib=-4-=! 矿2带入得b= =-0.000686579带入得

_pcVb_ 8930X0.461X3.04XIO-5X-0.00686579——-A~— 0.00551=0.01559(W/(m2-K))4、检查Bi数，分析中心点和边缘点的温江规律。Bi=*h为铜柱表面与空气间的平均表面传热系数，2为铜柱的导热系数，L为定型尺寸，LV3.04X10-5L=厂0.00551=°0°玷（购hL0.01559X0.0055 ,Bi=—= =2.154X10-7<0.1JL 398t-*―将h带入t_t-t-*―将h带入t_t-epcV表4理论曲线数据时间(s)01202403604806008401080144018002400温度(°C)99.287.276.372.268.765.0559.954.248.343.537.2理论温度99.292.86787.0381.6676.7272.1664.10257.2748.9142.3834.52求出