流体流动综合实验装置图

Ⅰ 根据雷诺实验，流体流动有哪两种状态

雷诺揭示了重要的流体流动机理，即根据流速的大小，流体有两种不同的形态。当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动这种流动形态称为层流或滞流（或紊流）。流体流速增大到某个值后，流体质点除流动方向上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则脉动，这种流体形态称为湍流。

Ⅱ 流体压强与流速的关系有哪些实验

一、实验名称：流体压强与流速的关系
二、实验设计思路：实验用具有漏斗和乒乓球，要求在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开。观察乒乓球会下落吗？
三、实验目的：探究流体压强与流速的关系。
四、实验所涉及的科学道理：这个实验利用的实验原理是水流的流速不相同，根据“在流体中，流速越大的地方压强越小”的原理，会产生压力差，导致“乒乓球”被牢牢吸在漏斗内。
五、实验操作步骤：
（1）取一干净的玻璃漏斗，应一根乳胶管将漏斗的颈部与自来水水龙头相连。
（2）将一只乒乓球放进漏斗的喇叭口中，用手指托住乒乓球，把漏斗倒置。
（3）打开水龙头，让一股细水流从漏斗的喇叭口流出，并将手指移开。学生凭想象，乒乓球应从漏斗中被水流冲出。然而我们却观察到：乒乓球被牢牢地“吸”在漏斗的颈部。
六、实验现象分析：
水流为什么冲不走乒乓球呢？由于水流经漏斗颈部流入喇叭口时，截面积迅速增大，流速立即变小，根据“流体压强与流速的关系”，在同一管道中流速大的地方其压强比流速小的地方要小。可见，乒乓球下方水流压强要远远大于其上方水流的压强，这就给乒乓球施加了一个向上的压力，再加外部大气压的作用，就足以支持乒乓球停留在漏斗喇叭口的底部而不被水流冲走。
七、实验所用器材：
玻璃漏斗一个，一米长左右的橡胶管一根，乒乓球一只。
八、实验装置图
九、实验效果以及其他需要说明的问题：
实验效果：2010年秋季开学后在我们学校八年级十个班级中演示效果很好，解决了原来所用人用嘴吹气不稳定、持续时间短、实验现象不明显且不卫生的缺点，而且实验器材方便、操作简单、学生感兴趣。
说明：本实验最好教室里要有自来水，如果没有自来水，可以在实验室进行。做这个实验时要注意，开始时不要把乒乓球和漏斗贴得太紧，先让水流流出后再放手，否则不易成功。
（亲，我很不容易哦。采纳把！）

Ⅲ 　流体阻力计算

前面已提到，由于流体有粘性，因此在流动时层与层之间会产生内摩擦力，流体与管壁之间还存在外摩擦力。为了克服这种内外摩擦力就会消耗流体的能量，即称为流体的压头损失（E_损或Σh_f）。在应用柏努利方程解决有关流体流动的问题时，必须事先标出这项压头损失，即阻力。所以阻力计算就成了流体力学中的一项重要任务之一。

流体阻力的大小，除与流体的粘性大小有关外，还与流体流动型态（即流动较缓和的还是较剧烈的）、流体所通过管道或设备的壁面情况（粗糙的还是光滑的）、通过的路程及截面的大小等因素有关。

下面先研究流动型态与阻力的关系，然后再研究阻力的具体计算。

一、流体的流动型态

（一）雷诺实验和雷诺数

为了弄清什么叫流体的流动型态，首先用雷诺实验装置进行观察。如图1-10所示。

图1-10雷诺实验装置

1-墨水瓶；2-墨水开关；3-温度计；4-水箱；5-阀门；6-水槽

在实验过程中，水箱4上面由进水管不断进水，并用溢流装置保持水面稳定。大玻璃管内的水流速度的大小由阀门5来调节，在大玻璃管进口中心处插入一根与墨水瓶1相连的细小玻璃管，以便将墨水通过墨水开关2注入水流中，以观察大玻璃管内水的流动情况。水温可通过温度计3测量。

在实验开始前，首先将水箱注满水，并保持溢流。实验开始时，略微开启阀门5，使水在大玻璃管内以很慢的速度向下流动，然后开启墨水开关2，随后逐渐打开阀门5以增大管内流速。在实验过程中可以看到，当管内的水流速度不大时，墨水在管内沿着轴线方向成一条直线而流动，像似一条拉紧的弦线，如图1-11a所示。这表示，此时由于大玻璃管内水的质点之间互不混杂，水流沿着管轴线作平行而有规则的流动，这种流动型态称为层流。

当管内流速增大时，墨水线不再保持成直线流动，线条开始波动而成波浪式流动，如图1-11b所示。若此时继续增大管内流速而达到某一定值时，这条墨线很快便与水流主体混合在一起，整个管内水流均染上了颜色，如图1-11c所示。这表明，水的质点不仅沿着玻璃管轴线方向流动，而且在截面上作径向无规则的脉动，引起质点之间互相剧烈地交换位置，互相碰撞，这种流动型态称湍流（又称紊流）。

图1-11流体流动型态示意图

a-层流；b-过渡流；c-湍流

根据不同的流体和不同的管径所获得的实验结果表明，影响流体流动型态的因素，除了流体的流速外，还和管子的内径d、流体密度ρ和流体的粘度η有关。通过进一步分析研究，这些因素对流动情况的影响，雷诺得出结论：上述四个因素所组成的复合数群

，是判别流体流动型态的准则，这个数群就称为雷诺数，用符号Re表示。

若将组成Re数的四个物理量的因次代入数群，则Re数的因次为

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即：Re数是一个无因次数群。组成此数群的各物理量，必须用一致的单位表示。因此，只要所用的单位一致，对任何单位制都可得到同一个数值。根据大量的实验得知，Re≤2000时，流动型态为层流；当Re≥4000时，流动型态为湍流；而在2000＜Re＜4000范围内时，流动型态不稳定，可能是层流，也可能是湍流，或是两者交替出现，与外界干扰情况有关。例如周围振动及管道入口处等都易出现湍流。这一范围称为过渡流。

例1-4有一根内径为300mm的输水管道，水的流速为2m/s，已知水温为18℃，试判别管内水的流动型态。

解：计算Re值进行判断

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已知：d＝300mm＝0.3m

v＝2m/s

水在18℃的密度ρ≈1000kg/m³，水的粘度η＝1.0559cP＝1.0559×10^-3Pa·s将以上各值代入Re的算式得

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此时Re＞4000，故水在管内的流动型态为湍流。

（二）流体在圆管中的速度分布

流体速度的分布是表示流体通过管道截面时，在截面上各点流体速度大小的状况，它可以更具体地反映层流和湍流两种不同流动型态的本质。

层流时，流体的质点是沿着与管道中心线平行的方向流动的。在管道截面上，从中心至管壁，流动是作层与层的相对流动，在管道壁面上流体的速度等于零；愈向管道中心，流体层的速度愈大，直到管道中心线上速度达到最大。如果测得管道截面直径上各点的流体速度，并将其进行标绘，可得一条抛物线的包络曲线，如图1-12所示。此时管道截面上流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度v_max的一半，即

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湍流时，流体中充满着各种大小的旋涡，流体质点除了沿管道轴线方向流动外，在管道截面上，流体质点的运动方向和速度大小随时在变化，但是，管内流体是在稳定情况下流动，对整个管道截面来说，流体的平均速度是不变的。

图1-12层流时流体在圆管中的速度分布

图1-13湍流时流体在圆管中的速度分布

若将截面上各点速度进行绘制，可得湍流时的速度分布包络曲线，如图1-13所示。此曲线近似于梯形平面的轮廓线，与图1-12所示的层流时速度分布曲线比较，在管道中心线四周区域内，湍流时速度的分布比较均匀。这是因为流体质点在截面上作横向脉动之故。如果流体湍流程度愈剧烈，即雷诺数Re愈大，则速度分布曲线顶部的区域愈广阔而平坦。

湍流时，管道截面上的流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度v_max的0.8倍左右，即：

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由图1-13所示的湍流时的速度分布曲线中可以看出，在靠近管壁的区域，流体的速度骤然下降，直到管壁上的速度等于零为止。在这个区域内，流体的速度梯度最大，速度分布曲线的形状与层流时很相似。虽然对整个管道截面来讲，流体流动型态属于湍流，但是，因受到管壁上速度等于零的流体层阻碍的影响，使得在管壁附近的流体流动受到约束，不像管中心附近部分的流体质点那样活跃。如果用墨水注入紧靠管壁附近的流体层中时，可以发现有直线流动的墨水细流。由此证明，即使在湍流时，在靠近管壁区域的流体仍作层流流动。这一作层流流动的流体薄层，称为层流底层或层流内层。在湍流主体与层流内层之间的过渡区域，称为过渡层，如图1-14所示。

层流内层的厚度与雷诺数Re大小有关，Re数愈大，则层流内层的厚度愈薄，但不会等于零。

层流内层的厚度虽然极薄，但由于在层流内层中，流体质点是作直线流动，质点间互不混合。所以要在流体中进行热量和质量的传递时，通过层流内层的阻力，将比在流体的湍流主体部分要大得多。因此，要提高传热或传质的速率，必须设法减少层流内层的厚度。

上面介绍的流体速度分布曲线是在管道的平直部分测得的，而且流体的流动情况必须在稳定和等温（即整个管道横截面上流体的温度是相同的）的条件下，因为流体的流动方向、温度和截面的变化，都会影响速度分布曲线的形状和比例。

图1-14湍流时管道中流体层的分布情况

CB-层流内层；BA-过渡层；AO-湍流主体

二、流体阻力的计算

流体在管路中流动时的阻力可分成直管阻力与局部阻力两类。直管阻力是由于流体的粘性和流体质点之间的互相碰撞以及流体与管壁之间所产生的摩擦阻力所致。局部阻力是指流体通过管路中的管件（如三通、弯头、接头、变径接头等）、阀件、管子的出入口等局部障碍而引起流速的大小或方向突然改变而产生的阻力。

管路中的流体阻力就为上述两类阻力之和。即：

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式中∑h_f——管路的总阻力，或者说流体克服管路阻力而损失的压头；

h_p——管路中的直管阻力，或者说流体克服直管阻力而损失的压头；

h_e——管路中的局部阻力，或者说流体克服局部阻力而损失的压头。

（一）直管阻力的计算

根据实验，直管阻力可用下式计算

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式中l——直管的长度（m）；

d——直管的内径（m）；

v——流体在管内的流速（m/s）；

g——重力加速度（m/s²）（g＝9.81m/s²）；

μ—摩擦系数。

摩擦系数μ的单位为1，它是雷诺数Re和管壁粗糙度的函数，其值由μ-Re的曲线图查出（见图1-15所示）。

图1-15是根据一系列实验数据整理绘制而成的曲线。应该注意的是，此图的坐标不是采用等分刻度的普通坐标，而是采用双对数坐标（即纵坐标和横坐标都是对数坐标）。

由图1-15可见，在湍流区域内，管壁的粗糙度对摩擦系数有显著影响，管壁粗糙度愈大，其影响亦愈大。图中的每一条曲线（除层流外）都注出其管壁相对粗糙度

不同的数值。各种管子的绝对粗糙度ε（即管壁凸出或凹入部分的平均高度或深度，其值可从表1-2查出）和管径d之比值

，称为相对粗糙度。

从图1-15可以看出：

（1）当Re＜2000时，属层流流动区域。此时不论光滑管或粗糙管，图中只有一条直线。这就说明摩擦系数μ与管壁粗糙度无关，仅与雷诺数Re有关。即：

图1-15摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关系

表1-2工业管道的绝对粗糙度

μ＝f（Re）

经验方程为（对圆管而言）

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（2）当Re≥4000时，属湍流流动区域。当湍流程度不大时，即图中虚线以左下方的湍流区，μ不仅与Re有关，而且与管壁相对粗糙度

有关，即：

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这就是说，μ值要根据管子的粗糙度

和流体在管内的Re数才能在图中查出。

当湍流程度达到极度湍流时，即图中虚线的右上方湍流区，各条曲线都与横坐座标平行，这说明μ仅与

值有关，而与Re数大小无关。即：

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对于相对粗糙度

的管子来说，当Re＞10⁵（即达到极度湍流区）时，μ就为一定值，即

μ＝0.034

（3）当2000＜Re＜4000时，属过渡流区域。在此区域内，层流和湍流的μ-Re曲线都可以用，但做于阻力计算时，为安全起见，通常都是将湍流时的曲线延伸出去，用来查取这个区域的摩擦系数μ值。

从图1-15求出的摩擦系数μ，是等温下的数值。如果流动过程中液体温度有变化，实验结果指出，若液体在管中流动而被加热时，其摩擦系数减少；被冷却时，则增大。因此，当层流时，应按下法计算：

先用液体平均温度下的物理量η、ρ求出Re数，后把从图中查得的μ值除以1.1

以作校正。此处的η为液体在其平均温度下的粘度，η_w为液体在平均管壁温度下的粘度。

当湍流时，温度对摩擦系数μ的影响不大，通常可忽略不计。对温度变化情况下流动的气体，在湍流时，其摩擦系数几乎不受变温的影响；在层流时，则受到一定程度的影响。

（二）局部阻力的计算

局部阻力的计算，通常采用两种方法：一种是当量长度法；另一种是阻力系数法。

1.当量长度法

流体通过某一管件或阀门等时，因局部阻力而造成的压头损失，相当于流体通过与其具有相同管径的若干米长度的直管的压头损失，这个直管长度称为当量长度，用符号l。表示。这样，可用直管阻力公式来计算局部阻力的压头损失，并且在管路阻力的计算时，可将管路中的直管段长度和管件及阀门等的当量长度合并在一起计算。即：

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式中，Σl_e为管路中各种局部阻力的当量长度之和。

其他符号的意义和单位同前。

各种管件、阀门及其他局部障碍的当量长度l。的数值由实验测定，通常以管径的倍数n（又称当量系数）来表示，如表1-3所示。例如闸阀在全开时的n值，查表1-3得7，若这闸阀是装在管径为100mm的管路中，则它的当量长度为：

表1-3局部阻力当量长度

l_e＝7d＝7×100mm＝700mm＝0.7m

2.阻力系数法

流体通过某一管件或阀门等的压头损失用流体在管路中的速度的倍数来表示，这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。即：

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式中，ρ为比例系数，称为阻力系数，其值由实验测出（对一些常见的管件、阀门等的局部阻力系数可查表1-4得到）。

其他的符号意义和单位同前。

表1-4湍流时流体通过各种管件和阀门等的阻力系数

注：计算突然缩小或突然扩大时的损失压头时，其流体的速度取较小管内的流速来计算。

上面列出的当量长度和阻力系数的数值在各专业书中有时略有差异，这是由于这些管件、阀门加工情况和测量压力损失的装置等不同所致。

三、管路总阻力的计算

管路的总阻力为各段沿程阻力与各个局部阻力的总和，即流体流过该管路的损失压头，即h_损＝∑h_直＋Σh_局，如整个管路的直径d不变，则用当量长度法时

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用阻力系数法时

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当量长度法考虑了μ值的变化，而阻力系数法取μ为常数，因此，前一种方法比较符合实际情况，且便于把沿程阻力与局部阻力合并计算，所以常用于实际设计中。下面举例说明。

例1-5密度为1.1g/cm³的水溶液由一个贮槽流入另一个贮槽，管路由长20mφ114mm×4mm直钢管和一个全开的闸阀，以及2个90°标准弯头所组成。溶液在管内的流速为1m/s，粘度为0.001N·s/m²。求总损失压头h_损。

解：已知ρ＝1.1×1000＝1100（kg/m³）

v＝1m/s

d＝114mm-2×4mm＝106mm＝0.106m

η＝0.001N·s/m²＝10^-3N·s/m²

l＝20m

得

查μ-Re曲线得μ＝0.021

1.用阻力系数法计算局部阻力先计算∑ζ

由贮槽流入管口ζ＝0.5

2个90。标准弯头2ζ＝2×0.75＝1.5

一个（全开）闸阀ζ＝0.17

由管口流入贮槽ζ＝1

∑ζ＝0.5+1.5+0.17+1＝3.17

所以损失压头

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2.用当量长度法计算局部阻力

计算∑l_e，由当量长度表查出l_e/d

贮槽流入管口l_e/d＝20l_e＝20d

2个90°标准弯头l_e/d＝402l_e＝80d

一个闸阀（全开）l_e/d＝7l_e＝7d

管口流入贮槽l_e/d＝40l_e＝40d

Σl_e＝20d+80d+7d+40d＝147d

所以损失压头

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由管路阻力计算式可知，管路对流体阻力的影响是很大的。因为

，即v²＝

将v²值代入管路阻力计算式，得

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上式表明，在qv,s和管路总长度已定时，若忽略μ随d增大而减少的影响，管路阻力近似地与管径d的五次方成反比。例如管径d增一倍，则损失压头可减为原损失压头的1/32。所以适当增大管径，是减少损失压头的有效措施。

Ⅳ 为什么流体的流速越大压强越小

是根据伯努利方程，由能量守恒定律推导出来的。

丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒。即：动能+重力势能+压力势能=常数。其最为著名的推论为：等高流动时，流速大，压力就小。

伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C，这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。

(4)流体流动综合实验装置图扩展阅读

应用举例1：

飞机之所以能够上天，是因为机翼受到向上的升力。飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方的流线密，流速大，下方的流线疏，流速小。由伯努利方程可知，机翼上方的压强小，下方的压强大。这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。

应用举例2：

喷雾器是利用流速大、压强小的原理制成的。让空气从小孔迅速流出，小孔附近的压强小，容器里液面上的空气压强大，液体就沿小孔下边的细管升上来，从细管的上口流出后，空气流的冲击，被喷成雾状。

Ⅳ 传热实验中冷流体的比热容如何得到

实验四传热实验一、实验目的1.通过对空气一水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数勺的测左方法，加深对苴 概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确左关联式严丹如中常数A、川的值。2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气一水蒸气强化套管换热器的实验研究，测左其准数关联式 NzBR严中常数B、加的值和强化比Ni叫、了解强化传热的基本理论和基本方式。二.实验内容与要求
实验4-1 实验4-2
实 脸 内 容 与 要 求 1测泄5~6个不同流速下 简单套管换热器的对流传 热系数血。2对勺的实验数据进行 线性回归，求关联式 NxAR^P"中常数 A. m 的值。 1测左5~6个不同流速下 强化套管换热器的对流传 热系数％。2对4的实验数据进行 线性回归，求关联式 Nu=BRem中常数B、加的值。3同一流量下，按实验一 所得准数关联式求得Me, 计算传热强化比Nu/Nu0o
三、实验原理实验4-1普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定1.对流传热系数％的测定对流传热系数勺可以根据牛顿冷却疋律，用实验来测泄。因为所以传热管内的对流 传热系数勺a热冷流体间的总传热系数K = Q /(△. xsj (W/m2 • °C )(4-1)式中：勺一管内流体对流传热系数，W/(m2-°C)：©—管内传热速率，W：SL管内换热面积，n*：△g—对数平均温差，°C。对数平均温差由下式确立:

式中：切，G—冷流体的入口、出口温度，0
心一壁而平均温度，°C;因为换热器内管为紫铜管，英导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用h来表示，由于管外使用蒸汽，近似等于热流体的平均温度。管内换热面积：Sj 二码厶 (4-3)式中：山一内管管内径，m；乙一传热管测量段的实际长度，m。由热量衡算式：Q 二 (4-4)其中质量流量由下式求得：叱=匕空 (4-5)3600式中：冷流体在套管内的平均体积流M. m5/h：cpi—冷流体的进压比热，kJ / (kg・°C)：PL冷流体的密度，kg/m3o切和。•可根据泄性温度查得，tm = 斗乞为冷流体进岀口平均温度。⑺，址，治 匕可采取2一定的测量手段得到。2.对流传热系数准数关联式的实验确左流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为Nut = ARe," Pi;". (4-6)贝中：眄=叫 込,P「=沁A “ ’ A物性数据入、切、°、闪可根据左性温度乙查得。经过讣算可知，对于管内彼加热的空气，普兰特准数 p八变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为：Nui =ARe/MPi;0-4 (4-7)这样通过实验确左不同流呈:下的Re,与Ng ,然后用线性回归方法确定A和加的值。实验4-2、强化套管换热器传热系数、准数关联式及强化比的测定强化传热又被学术界称为第二代传热技术，它能减小初设讣的传热面积，以减小换热器的体积和重 量：提高现有换热器的换热能力：使换热器能在较低温差下工作；并且能够减少换热器的阻力以减少换 热器的动力消耗，更有效地利用能源和资金。强化传热的方法有多种，本实验装豊是采用在换热器内管 插入螺旋线圈的方法来强化传热的。
螺旋线圈的结构图如图3-1所示，螺旋线圈由 直径3mm以下的铜丝和钢丝按一立节距绕成。将 金属螺旋线圈插入并固左在管内，即可构成一种强 化传热管。在近壁区域，流体一面由于螺旋线圈的 作用而发生旋转，一而还周期性地受到线圈的螺旋 金属丝的扰动，因而可以使传热强化。由于绕制线 圈的金属丝直径很细，流体旋流强度也较弱，所以 阻力较小，有利于节省能源。螺旋线圈是以线圈石 距H与管内径〃的比值以及管壁粗糙度（2〃/力） 为主要技术参数，且长径比是影响传热效果和阻力 系数的重要因素。科学家通过实验研究总结了形式为Nil = BRe,n的经验公式，英中B和加的值因螺旋 丝尺寸不同而不同。
在本实验中，采用实验3・1中的实验方法确泄不同流量下的R©与眄,用线性回归方法可确立B和m的值。单纯研究强化手段的强化效果（不考虑阻力的影响），可以用强化比的概念作为评判准则，它的形式是：Nu/Nu（）,其中N“是强化管的努塞尔准数，M❻是普通管的努塞尔准数，显然，强化比1，而且它的值越大，强化效果越好。需要说明的是，如果评判强化方式的贞•正效果和经济效益，则必须 考虑阻力因素，阻力系数随着换热系数的增加而增加，从而导致换热性能的降低和能耗的增加，只有强 化比较高，且阻力系数较小的强化方式，才是最佳的强化方法。四、实验装置1.实验流程图及基本结构参数：
图4-2空气-水蒸气传热综合实验装置流程图1 一普通套管换热器：2—内插有螺旋线圈的强化套管换热器：3—蒸汽发生器：4 一旋涡气泵：5—旁路调节阀：6—孔板流量讣；7、8、9一空气支路控制阀：10、11 一蒸汽支路控制阀：12、13—蒸汽放空口： 14一传热系数分布实验套盒（本实验不使用）：15—紫铜管：16-加水口：17—放水口： 18—液位计：19一热点偶温度测址实验测试点接口： 20—普通管测压口： 21—强化管测压口如图3-2所示，实验装置的主体是两根平行的套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两 端用不锈钢法兰固左。实验的蒸汽发生釜为电加热釜，内有2根2.5RW螺旋形电加热器，用200伏电压 加热（可由固态调压器调节）。气源选择XGB-2型旋涡气泵，使用旁路调卉阀调肖流量。蒸汽空气上升 管路，使用三通和球阀分别控制气体进入两个套管换热器。空气由旋涡气泵吹岀，由旁路调卉阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热 器。管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，由另一端蒸汽出口自 然喷岀，达到逆流换热的效果。空气经支路控制阀7后，进入蒸汽发生器上升主管路上的热电偶和传热 系数分布实验管，可完成热电偶原理实验。
装豊结构参数表3-1所示。2.实验的测量手段（1）空气流量的测量空气主管路由孔板与差压变送器和二次仪表组成空气流量计，孔板流量计为标准设计，其流量讣算 式为：
实验内管内径也（mm） 19.25
实验内管外径必（mm） 20.01
实验外管内径D （mm） 50
实验外管外径D, （mm） 52.5
总管长（紫铜内管）L （m） 1.30
测量段长度/ （m） 1」0
加热釜 操作电压 W200 伏
操作电流 W20安
表4-1实验装置结构参数第⑦、⑧套实验装置：匕=23.80式中：孔板流量计两端压差，KPa；R—孔板流量计两端压差，mH/O柱；/。一流量计处温度（本实验装置为空气入口温度），°C；内一巾时的空气密度，kg/m\由于被测管段内温度的变化，还需对体积流量进行进一步的校正:
273 +口273 + r()⑵温度的测呙实验采用铜-康铜热电偶测温，温度与热电势的关系为：
(4-9)
(4-10)
T（°C）二8・ 5009+21. 25678XE（mv）图4・3传热实验中冷流体进岀口温度及壁温的测量线路图五、注意事项1.由于采用热电偶测温，所以实验前要检查冰桶中是否有冰水混合物共存。检査热电偶的冷端，是 否全部浸没在冰水混合物中。2・检查蒸汽加热釜中的水位是否在正常范用内*特别是每个实验结束后，进行下一实验之前，如果发现水位过低，应及时补给水量。3.必须保证蒸汽上升管线的畅通。即在给蒸汽加热釜电压之前，两蒸汽支路控制阀（见图4-2所示） 之一必须全开。在转换支路时，应先开启需要的支路阀，再关闭另一侧，且开启和关闭控制阀必须缓慢, 防止管线截断或蒸汽压力过大突然喷出。4・必须保证空气管线的畅通」即在接通风机电源之前，三个空气支路控制阀之一和旁路调节阀（见 图4-2所示）必须全开。在转换支路时，应先关闭风机电源，然后开启和关闭控制阀。
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实验四传热实验
实验四传热实验
一、实验目的
1.通过对空气一水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数勺的测左方法，加深对苴 概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确左关联式严丹如中常数A、川的值。
2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气一水蒸气强化套管换热器的实验研究，测左其准数关联式 NzBR严中常数B、加的值和强化比Ni叫、了解强化传热的基本理论和基本方式。