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实验八强制对流换热系数的测定实验

〔一〕空气横掠圆柱体时局部换热系数的测定实验

一、实验目的

了解流体横向掠过圆柱体时沿外表不同角度处对流换

热系数及压力的变化。

分析对流换热系数及压力变化的原因。

二、实验原理

通过对圆柱体进行热平衡分析可得出局部换热系数的

表达式:

精选ppt

将实验测得的V、I、t、tf代入上式,计算不同φ处的局

v三、实验装置

Ø试验装置为风源、圆柱体局部换热试验段、低压直流电源、

电位差计、倾斜式微压计、分压箱和转换开关。

精选ppt

Ø试验段示意图

Ø试验段风道由有机玻璃制成,中间横置可旋转的圆柱体,

其中段周向包覆一不锈钢片,其内外表放置了热电偶,在

热电偶相同角度处开有一小测压孔,将圆柱体转到不同φ

角位置,就可测出不同角度处外表温度和空气的压力。

精选ppt

Ø测量系统图:不锈钢片的电流量通过标准电阻上的电压降

来测量。热电偶测片壁温。将热电偶毫伏值,标准电阻上

的电压降及片二端的电压降,经一转换开关及分压箱输出

一低压信号,由电位差计测量各值,空气沿柱面的压力和

来流速度由毕托管均通过倾斜式微压计测量。

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v四、实验步骤

v联接并检查线路,确定无误后,翻开风机,调节风

门在适当位置,旋转圆柱体使测温点和测压孔处在

来流前驻点位置。

v将整流电源电压调节旋钮旋至输出电压零位,然后

接通整流电源,并逐步提高输出电压,对不锈钢片

加热。为保证不至于损坏试件。不锈钢片外表温度

大约控制在80℃以下。

v待热稳定后开始测量,以前驻点〔φ=0°〕到后驻

点〔φ=180间隔5°作一测量点。用电位差计测出

各点的温差电势E=〔t-tf〕。用微压计测出相

应的气流沿外表的压力Pφ,每旋转一角度,需

待稳定后再测量。测量可沿圆柱的一半进行,但作

为对称检验可待一半测量结束后,对另一半选几点

精选ppt

v五、实验数据记录

v空气温度tf=空气密度ρf=电压降V1=

v电压降V2=来流动压△P=来流静压P=

v实验数据记录表

φ(度)E(t-t)/mvP/mmHOφ(度)E(t-t)/mvP/mmHO

φfφ2φfφ2

095

5100

10105

15110

20115

25

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