双套管传热实验及数据处理

双套管传热实验讲义

2016年5月

双套管传热实验

一、实验目的

1、了解气—汽对流传热的机理；

2、熟悉实验组织流程及各设备（风机、蒸汽发生器、套管换热器）的结构； 3、用实测法和理论计算法给出管内传热膜系数α测、α计、Nu测、Nu计及总传热系数K测、K计的值进行比较；并对光滑管与螺纹管的结果进行比较； 4、在双对数坐标纸上标出Nu测、Nu计与Re关系，学会用最小二乘法回归出Nu

测

与Re关系，并给出回归的精度（相关系数R）；并对光滑管与螺纹管的结果进

行比较；

5、获得K更接近αi或αo的信息，了解给热系数的影响因素和工程上强化传热的措施。

二、实验原理

对于流体在圆形直管中作强制湍流时的对流传热系数的准数关联式可以表示成：

Nu?ARemPrn （1）

系数A与指数m和n则需由实验加以确定。当流体被加热时n = 0.4， 式中： Nu??2ddu? Re? ??通过实验测得不同流速下孔板流量计的压差，空气的进、出口温度和换热器的壁温（因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内、外壁温度与壁面的平均温度

西华大学《大学物理实验》习题

误差理论与数据处理

学号: ____________ 姓名: __________ 专业: _____________ 评分: _______

上课时间: 第____周星期____上午[ ]下午[ ]晚上[ ]

请将1-24小题的答案对应地填在下表中

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

一、 单选题（每小题3分，共36分）。

1. 采用“四舍六入五单双”法，将下列各数据取为2位有效数字（修约间隔为0.1），其

结果正确的是：

A. 2.750→2.7 B. 2.650→2.6 C. 2.65001→2.6 D. 2.6499→2.7

2. 自然数6的有效数字位数为：

A. 1位 B. 2位 C. 3位 D. 无穷位

3. L=0.1010m的有效数字位数为：

A. 2位 B. 3位 C. 4位 D. 5位

4. V=2.90×103m/s的有效数字位数为

雷诺实验

一、实验目的

1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征。 2. 通过临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。 3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理

1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态：层流和紊流，它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有，如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则

Re?4Q ?D?式中 Q——流体断面平均流量 , Ls

D——圆管直径 , mm

?——流体的运动粘度 , m2s

在本实验中，流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算

??((0.585?10?3?(T?12)?0.03361)?(T?12)?1.2350)?10?6

式中 ?——水在t?C时的运动粘度，m2s； T——水的温度，?C。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层

测定传热系数

实验计算内容 R(mmH2O)3

1 1.6 2.89 2.99 30.1 69.0 104.0 38.9 49.6 52.0 3.16 0.038 0.0093 5.953 6.874 3.446 3683.8 4.7 4.89 5.07 30.7 66.8 104.0 36.1 48.8 53.2 5.34 0.059 0.0145 9.216 10.641 5.828 6230.5

2 7.7 6.23 6.45 31.4 65.4 104.0 34.0 48.4 53.8 6.79 0.071 0.0172 10.965 12.661 7.415 7926.9

3 10.7 7.32 7.58 32.7 64.5 104.0 31.8 48.6 53.8 7.98 0.078 0.0189 12.046 13.909 8.718 9319.5

4 15.7 8.84 9.15 34.1 64.0 104.0 29.9 49.1 53.6 9.65 0.089 0.0215 13.719 15.841 10.535 11261.4

5 23.0 10.66 11.03 36.0 63.2 104.0 27.2 49.6 53.2 11

误差及数据处理

物理实验离不开测量，数据测完后不进行处理 ，就难以判断实验效果，所以实验数据处理是物理实验非常重要的环节。这节课我们学习误差及数据处理的知识。数据处理及误差分析的内容很多，不可能在一两次学习中就完全掌握，因此希望大家首先对其基本内容做初步了解，然后在具体实验中通过实际运用加以掌握。

一、测量与误差

1. 测量

概念：将待测量与被选作为标准单位的物理量进行比较，其倍数即为物理量的测量值。

测量值：数值+单位。

分类：按方法可分为直接测量和间接测量；按条件可分为等精度测量和非等精度测量。 直接测量：可以用量具或仪表直接读出测量值的测量，如测量长度、时间等。

间接测量：利用直接测量的物理量与待测量之间的已知函数关系，通过计算而得

到待测量的结果。例如，要测量长方体的体积，可先直接测出长方体的长、宽和高的值，然后通过计算得出长方体的体积。

等精度测量：是指在测量条件完全相同（即同一观察者、同一仪器、同一方法和

同一环境）情况下的重复测量。

非等精度测量：在测量条件不同（如观察者不同、或仪器改变、或方法改变，

或环境变化）的情况下对同一物理量的重复测量。

2.误差

真值A：我们把待测物

一、实验目的

1．回顾上节课所讲述的EViews的基本使用 2．建立工作文件并将数据输入存盘

二、实验要求

熟悉EViews的基本使用

三、实验数据

年份 财政收入 国民收入 年份 财政收入 国民收入 1970 662.9 1926 79 1971 744.7 2077 80 72 766.6 2136 81 73 809.7 2318 82 74 783.1 2348 83 75 815.6 2503 84 76 776.6 2427 85 77 874.5 2644 86 78 1121.1 3010 87 1103.3 1085.2 1089.6 1124.0 1249.0 1501.9 1866.4 2260.3 2346.6 335.0 3688 3940 4261 4730 5650 7031 7887 9321 四、实验内容

（一）创建一个新的工作文件

在主菜单上选择File，并点击其下的New，然后选择Workfile。Eviews将进一步要求用户输入工作文件的日期信息（频数）。在频数栏中选择一个频数，并按如下规则键入开始日期（Start date）和结束日期：（End Date）

如果数据是月度数据，则按下

雷诺实验

一、实验目的

1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征。 2. 通过临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。 3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理

1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态：层流和紊流，它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量，而在层流流动中则没有，如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则

Re?4Q ?D?式中 Q——流体断面平均流量 , Ls

D——圆管直径 , mm

?——流体的运动粘度 , m2s

在本实验中，流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算

??((0.585?10?3?(T?12)?0.03361)?(T?12)?1.2350)?10?6

式中 ?——水在t?C时的运动粘度，m2s； T——水的温度，?C。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层

实验五 套管换热器传热实验

实验学时： 4 实验类型：综合 实验要求：必修 一、实验目的

通过本实验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简单内管与强化内管的差异。

二、实验内容

1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。 2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。

3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。 4、通过对本换热器的实验研究，掌握对流传热系数?i的测定方法。

三、实验原理、方法和手段

两流体间壁传热时的传热速率方程为 Q?KA?tm （1）

式中，传热速率Q可由管内、外任一侧流体热焓值的变化来计算，空气流量由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。流量大小按下式计算：

Vt1?C0?A0?2??P?t1

其中：C0—孔板流量计孔流系数，0.65；

A0—孔的面积，m2；（可由孔径计算，孔径d0?0.0165m）

?P—孔板两端压差，kPa；

?t1—空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，kg/m3。

实验条件下的空气流量V（m/h）需按下式计算：

3V?Vt1?273?t

273?t1其中：t—换热管内平

生 化 实 习 报 告

班级：生物技术指导教师：敖新宇、贾璐 学号： 姓名： 日期：

08

2009-12-19

生物化学综合实验

摘要：本次实验包括苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定和大玉米粉中营养成分的测定两个实验。

关键词：苯丙氨酸解氨酶、Sephadex G—25层析、DEAE纤维素层析、活力、比活力、大玉米粉、凯式定氮法、索式提取法、3，5—二硝基水杨酸比色法。

实验一 苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定

一 实验目的

1.学习掌握分离纯化生物大分子的方法； 2.学习掌握酶活性的测定方法；

3.了解在分离纯化过程中酶活性的变化； 4.了解高速冷冻离心机的操作步骤 二 实验原理

苯丙氨酸解氨酶（L—phenylalanine: ammonia lyase,简称PAL；EC4.3.1.5）是 植物体内苯丙烷类代谢的关键酶，与一些重要的次生物质如木质素、异黄酮类植保素、黄酮类色素等合成密切相关，在植物生长发育和抵制病菌侵害过程中起重要作用。PAL催化L—苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸在

生 化 实 习 报 告

班级：生物技术指导教师：敖新宇、贾璐 学号： 姓名： 日期：

08

2009-12-19

生物化学综合实验

摘要：本次实验包括苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定和大玉米粉中营养成分的测定两个实验。

关键词：苯丙氨酸解氨酶、Sephadex G—25层析、DEAE纤维素层析、活力、比活力、大玉米粉、凯式定氮法、索式提取法、3，5—二硝基水杨酸比色法。

实验一 苯丙氨酸解氨酶的纯化及其活性测定

一 实验目的

1.学习掌握分离纯化生物大分子的方法； 2.学习掌握酶活性的测定方法；

3.了解在分离纯化过程中酶活性的变化； 4.了解高速冷冻离心机的操作步骤 二 实验原理

苯丙氨酸解氨酶（L—phenylalanine: ammonia lyase,简称PAL；EC4.3.1.5）是 植物体内苯丙烷类代谢的关键酶，与一些重要的次生物质如木质素、异黄酮类植保素、黄酮类色素等合成密切相关，在植物生长发育和抵制病菌侵害过程中起重要作用。PAL催化L—苯丙氨酸裂解为反式肉桂酸在