裸管和绝热管传热实验数据记录与处理.doc

裸管和绝热管传热实验数据记录与处理 八、实验数据整理 1. 测量并记录实验设备和操作基本参数 （1）设备参数 裸蒸汽管 外径： 12mm ， 测试段长度： 600mm 连接管和分液器外表面积 ： 0.0098m2 保温层材质：固体材料保温管 保温材料堆积密度 54 kg·m－3～252kg·m 保温层内径 ： 12mm，保温层外径： 38mm 保温层长度： 600mm 裸管部分外表面积：0.0098m2 空气夹层保温管 保温层内径 12mm，保温层外径： 38mm 保温层长度： 600mm 0.0098m2 测量并记录裸管、固体材料保温管和空气夹保温管的实验数据。 裸蒸汽管 实验序号 平均值 1 2 3 室温 Ta/℃ 21.5 21.2 21.2 21.3 冷凝液体积V/ml 3.6 3.6 3.5 3.57 受时间t/s 232 228 228 229.33 冷凝液温度T1/℃ 56 60 60 58.67 冷凝液密度ρ1/kg·m-3 985.2 983.2 983.2 983.9 管外壁温度℃ 82.3 82.6 82.7 82.53 固体材料保温管 固体材料保温管 实验序号 平均值 1 2 3 室温 Ta/℃ 21.5 21.2 21.2 21.3 冷凝液体积V/ml 3.3 3.5 3.0 3.27 受时间t/s 324 327 324 325 冷凝液温度T1/℃ 66 65 66 65.67 冷凝液密度ρ1/kg·m-3 980.0 980.6 980.0 980.2 内壁温度℃ 84.1 84.0 84.0 84.03 外壁温度’W/℃ 42.8 42.8 43.0 42.87 空气夹层保温管 实验序号 平均值 1 2 3 室温 Ta/℃ 21.5 21.2 21.2 21.3 冷凝液体积V/ml 4.8 4.8 4.7 4.77 受时间t/s 320 321 320 320.33 冷凝液温度T1/℃ 59 56 61 58.67 冷凝液密度ρ1/kg·m-3 983.7 985.2 982.7 983.9 蒸汽管外壁温度℃ 85.1 85.2 85.3 85.2 套管外壁温度’W/℃ 40.2 40.2 40.3 40.23 3．实验数据整理 (1)裸蒸汽管 冷凝液流速 总给热速率 总给热面积 给热推动力 总给热系数 ms/kg·s-1 Q/W AW/m2 ΔT/K a(实测值)/W·m-2·K-1 Tm/K d/m ρ/kg·m-3 μ/Pa·s Cp/J·kg-1·K-1 λ/W·m-1·K-1 β/K-1 325.07 0.012 1.093 1.96×10-5 1005 2.826×10-2 3.68×10-3 Pr Gr Pr·Gr C n 给热系数 a(计算值)/W·m-2·K-1 ms/kg·s-1 Q/W ΔT/K λ/W·m-1·K-1 0.9895×10-5 11.642 62.73 0.0865 （3）空气夹层保温管 冷凝液流速 热损失速率 推动力 等效导热系数 ms/kg·s-1 Q/W ΔT/K λf(实测值) /W·m-1·K-1 1.465×10-5 22.19 63.90 0.1509 定性 温度 定性 尺寸 空气 密度 空气 黏度 空气 比热容 空气导 热系数 空气体积膨胀系数 Tm/K δ/m ρ/kg·m-3 μ/Pa·s Cp/J·kg-1·K-1 λ/W·m-1·K-1 β/K-1 326.4 0.038 1.093 1.093 1.96×10-5 1005 2.826×10-2 3.68×10-3 Pr Gr Pr·Gr C n 等效导热系数 λf (计算值)/W·m-1·K-1 裸蒸汽管 固体材料保温管 空气夹层保温管 热损失速率 34.61 W 11.64 W 22.19 W 裸管想周围空间散热的总散热系数 a测=17.43 W·m-2·K-1 a计=12.13 W·m-2·K-1 膨胀珍珠岩散料保温层导热系数 λ测=0.0865 W·m-1·K-1 λ文献值=0.038~0.065 W·m-1·K-1 空气保温层的等效导热系数 λ测=0.1509 W·m-1·K-1 λ计=0.1270 W·m-1·K-1 相对误差=18.81％