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1、 1 / 4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： x 姓名： x 教师： 同组者： x 实验数据处理1.已知数据如下表一，表二tw1 tw2 tw3 tw4 tw5 tw61 64.1 71.3 74.9 77.2 71.2 73.1 39.1 72.0 1.1 502 64.0 71.3 74.4 76.6 71.2 73.0 39.1 71.8 1.1 491 77.5 85.3 83.5 77.3 78.0 73.8 39.1 79.2 0.64 362 77.2 84.5 80.5 76.9 77.3 73.1 39.1 78.3 0.62 351
2、77.4 76.9 72.9 73.0 39.1 75.1 0.33 312 76.2 75.6 72.1 72.0 39.1 74.0 0.30 291 59.2 56.7 57.4 60.2 39.1 58.4 0.12 212 57.7 55.5 56.2 58.7 39.1 57.0 0.11 19表 一 实 验 原 始 数 据 记 录加 热 电压 (V)1#2#3#平 均 壁温 tw 加 热 电流 (A)4#管 壁 各 点 温 度 tw1( )管号 测 量次 数空 气 温度 t管 号 管 径 d(m) 管 长 (m) 黑 度 1# 0.08 1.6 0.112# 0.06 1.2 0
3、.153# 0.04 0.8 0.154# 0.02 0.5 0.15表 二 已 知 数 据2.数据处理(1)计算加热的热量 、平均壁温、定性温度，定性温度取=()管壁温度和空气温度的平均值=+2 ()以 1#管第一次测量数据计算为例 =()=1.150=55()平均温度 =1 2 / 4平均温度 =1 =64.1+71.3+74.9+77.2+71.2+73.16 =72.0()=+2=+2 =72.0+39.12 =55.55()其余同理计算可得下表 表三：(2)计算自然对流传热系数= () ()= () 0(100)4(100)4以 1#号管第一次测量数据计算为例= () ()= ()
4、0(100)4(100)4带入得= 55(0.081.6+2(0.084)2)(72.039.1)0.115.6772.039.1(72.0100)4(39.1100)4=4.1288(/(2)其余同理计算可得下表 表四：管 号 测 量 次 数 空 气 温 度 t / 平 均 壁 温 tw/ 定 性 温 度 tm/ 加 热 热 量 /W1 39.1 72.0 55.55 552 39.1 71.8 55.45 53.91 39.1 79.2 59.15 23.042 39.1 78.3 58.7 21.71 39.1 75.1 57.1 10.232 39.1 74.0 56.55 8.71
5、39.1 58.4 48.75 2.522 39.1 57.0 48.05 2.09表 三 计 算 结 果 汇 总1#2#3#4#管 号 测 量 次 数 空 气 温 度 t / 平 均 壁 温 tw/ 定 性 温 度 tm/ 加 热 热 量 /W 自 然 对 流 传 热 系 数 /W/(m2K1 39.1 72.0 55.55 55 4.1288802632 39.1 71.8 55.45 53.9 4.0710138031 39.1 79.2 59.15 23.04 2.5177825952 39.1 78.3 58.7 21.7 2.4257077661 39.1 75.1 57.1 10
6、.23 2.8035631712 39.1 74.0 56.55 8.7 2.4587806931 39.1 58.4 48.75 2.52 4.1334947412 39.1 57.0 48.05 2.09 3.6960593491#2#3#4#表 四 自 然 对 流 换 热 系 数 计 算 结 果 3 / 4(3)查处物性参数在教科书的附录中查的空气的导热系数 、热膨胀系数 、运动粘度 和普朗特数 Pr。得表五如下：管 号 测 量 次 数 定 性 温 度 tm/ 导 热 系 数 热 膨 胀 系 数 运 动 粘 度 普 朗 特 数 Pr1 55.55 0.0285 0.003043680.0
7、0001845 0.6972 55.45 0.0285 0.0030446 0.00001845 0.6971 59.15 0.029 0.003010690.00001887 0.6972 58.7 0.0288 0.003014770.00001886 0.6971 57.1 0.0286 0.003029390.00001876 0.6972 56.55 0.0285 0.003034440.00001861 0.6971 48.75 0.0279 0.003108 0.00001775 0.6982 48.05 0.0279 0.003114780.00001775 0.698表 五
8、查 表 数 据 汇 总1#2#3#4#(4)整理准则方程四根管的数据代入准则方程，可求出四组 Nu、GrPr 的数值，取对数后绘在指教坐标纸上，以 lgNu 为纵坐标，lg(GrPr) 为横坐标。把数据点连成一条最佳的直线，求出直线的斜率 n 和截距 lgC，再反求出 C。即可求出准则方程式。以 1#号管第一次测量数据计算为例Nu=4.1290.080.0285=11.59=()32 =9.80.003044(72.039.1)0.0830.000018452 =1476038.6其余数据计算同理，可得数据汇总如下表 表六：计算 lgNu,lg(GrPr)用以绘图，计算结果见下表 表七：管号
9、测 量次 数 热 膨 胀 系 数 导 热 系数 运 动 粘 度 普 朗 特数 Pr 空 气 温度 t /平 均 壁温 tw/ 管 径自 然 对 流 传 热系 数 /W/(m2K) Nu Gr1 0.003043677 0.0285 0.00001845 0.697 39.1 72.0 0.08 4.128880263 11.58984 1476038.62 0.003044603 0.0285 0.00001845 0.697 39.1 71.8 0.08 4.071013803 11.42741 1467512.41 0.003010688 0.029 0.00001887 0.697 39
10、.1 79.2 0.06 2.517782595 5.209205 717705.282 0.003014772 0.0288 0.00001886 0.697 39.1 78.3 0.06 2.425707766 5.053558 703294.221 0.003029385 0.0286 0.00001876 0.697 39.1 75.1 0.04 2.803563171 3.921067 194355.732 0.003034441 0.0285 0.00001861 0.697 39.1 74.0 0.04 2.458780693 3.45092 191786.231 0.00310
11、8003 0.0279 0.00001775 0.698 39.1 58.4 0.02 4.133494741 2.963079 14926.5042 0.00311478 0.0279 0.00001775 0.698 39.1 57.0 0.02 3.696059349 2.649505 13873.9371#2#3#4#表 六 Nu Gr计 算 数 据 汇 总 4 / 4管 号 Nu Gr Pr lgNu lg(GrPr)11.589839 1476039 0.697 1.064077 6.01233111.427407 1467512 0.697 1.057948 6.0098155.
12、2092054 717705 0.697 0.716771 5.6991795.0535578 703294 0.697 0.703597 5.690373.9210674 194356 0.697 0.593404 5.131833.4509203 191786 0.697 0.537935 5.126052.9630787 14926.5 0.698 0.471743 4.0178142.6495049 13873.9 0.698 0.423165 3.986055表 七 准 则 方 程 拟 合 曲 线 数 据1#2#3#4#对上表数据作图，并拟合曲线如下图 图一：由图可知此准则数方程为 =0.26060.6615斜率 n 为 0.2606，截距 lgC 为-0.6615 ，可解得 C 为 0.21802可得最终准则方程为 =0.21802()0.2606图一 准则方程拟合曲线
