套管传热实验误差分析

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

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

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

密立根油滴实验误差分析

姓名：徐诚 同组人：周郅明 专业：171

【摘要】本文主要讨论了大学物理实验中的密立根油滴实验误差分析。其中主要讲解了MOD-8型密立根油滴实验仪的使用及其实验事项、密立根油滴实验的基本原理，重点介绍密立根油滴实验误差的分析。通过计算公式分析误差，总结误差的几个来源。 【关键词】 密立根误差分析油滴

引言

著名的美国物理学家密立根在1909到1917年做的测量微小油滴上所带电荷的工作，是物理学发展史上具有重要意义的实验。这一实验的设计思想简明巧妙、方法简单，而结论却具有不容置疑的说服力，因此，这一实验堪称物理实验的精华和典范。电荷有两个基本特征：一是遵循守恒定律；二是具有量子性。所谓量子性是说存在正的和负的电荷，一切带电物体的电荷都是基本电荷的整数倍。而在知道这些之前，1834年法拉第通过实验验证了电解定律：等量电荷通过不同电解浓度时，电极上析出物质的量与该物质的化学当量成正比。电解定律解释了电解过程中，形成电流的是正、负离子的运动，这些离子的电荷是基本电荷的整数倍。1897年汤姆逊证明了电荷的存在，幷测量了这种基本粒子的荷质比，然而直接以实验验证电荷量子性并以寻求基本电荷为目的的实验则首推密立根油滴实验。1

（一） 稳定性实验报告

11电自四班 王旭 学号：29

（一）实验目的：

1）、熟悉开环传递函数参数对系统稳定性的影响 2）、了解用于校正系统稳定性的串联一阶微分参确定数 （二）实验步骤及相关数据与实验结论

（1）判定系统稳定时K值得取值范围以及K取不同值使得系统稳定、临界稳定和不稳定时，MATLAB仿真的阶跃响应曲线。 1、系统开环传递函数如下：

G1（s）=K/(S(T1s+1)(T2S+1)) 其中T1=0.4，T2=0.5 2、求其闭环函数为：

Φ（s）=k/(S(0.4S+1)(0.5S+1)+K)即Φ（s）=K/(0.2s^3+0.9s^2+s+k) 3、系统的特征方程为： S^3+4.5s^2+5s+5k=0

根据劳斯判据可以得出系统稳定时K的取值范围0<K<4.5 运用MATLAB仿真取K值为3,4.5,10 程序如下： clear t=0:0.1:10

for k=[3,4.5,10] num=[k]

den=[0.2 0.9 1 k] sys=tf(num,den) p=roots(den) figure(1)

传热综合实验

一、实验目的

1学习总传热系数及对流传热系数的测定方法； 2学习用实验方法求取描述过程规律的经验公式； 3了解热电偶和电位计的使用，掌握测温基本技术； 4对比了解强化传热的途径；

5测定空气在圆形直管中作湍流流动时传热膜系数的准数方程式； 6测定冷凝传热膜系数。 二、 实验内容 实验4-1

①测定5-6个不同流速下简单套管换热器的对流传热系数 ②对

。

的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=AremPr0.4中常数A、m的值。

。

实验4-2

①测定5-6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数 ②对

的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRem中常数B、m的值。

③同一流量下，按实验一所得准数关联式求得Nu0，计算传热强化比Nu/Nu0。 三、实验原理：

1、换热器在工业生产中是经常使用的和换热设备。热流体借助于传热璧面，将热量传给冷体，以满足生产工艺的要求。影响换热器传热系数的参数有传热面积，平均温度差和传热系数三要素。为了合理选用和设计换热器，应对其性能有充分的了解，除查阅文献外，换热器性能实测是重要的途径。传热系数是一个重要的指标。

2、换热器是一种间壁式传热装置，冷热流体间的传热过程，由热流体对壁的对流传热，间壁的

目 录

实验误差分析与数据处理 ........................................................................ 2

1 测量与误差 ........................................................................................................................... 2

2 误差的处理 ........................................................................................................................... 6 3 不确定度与测量结果的表示 ............................................................................................. 10 4 实验中的错误与错误数据的剔除 ........................................

目录

摘 要 ........................................................................................................................... 2 一、绪论 ....................................................................................................................... 3 二、测量误差的基本原理 ........................................................................................... 4

2.1、研究误差的目的 ..................................................................................................................... 4 2.2、测量误差的表示方法 ................

大学物理实验（I）论文

论文名称：《谈碰撞试验中的误差分析》

院系：数学科学学院 年级：2012级

班级：数学与应用数学2班 姓名：陈冰

学号：201210700036

谈碰撞实验中的误差分析

陈冰

提要：本文对气垫导轨上进行验证动量守恒定律的碰撞实验的一些误差进

行分析，通过实验数据表明，保证滑块的初始速度和挡光片的宽度是减小误差的重要因素，气垫导轨是否水平等一些次要因素同样会造成实验误差。

关键词：碰撞实验 误差分析 滑块速度 挡光片宽度 其他因素 一、引言

本实验主要是验证在完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞这两种情形下

m1v10+m2v20=m1v1+m2v2

是否成立，即验证碰撞前后系统总动量是否守恒。在理想情况下，系统碰撞前后动量百分差△P/Po*100%为0。

实验中可通过△P/Po*100%值讨论误差大小。本文就造成实验误差的原因分3部分进行讨论。

二、实验原理

(1）完全弹性碰撞

完全弹性碰撞下，系统的动量守恒，机械能也守恒，实验中，将两滑块相碰端装上缓冲弹簧圈，缓冲弹簧圈形变后能迅速恢复原状，系统的机械能近似无损失,而实现两滑块的完全弹性碰撞。由于两滑块碰撞前后无势能无势能的变化故系统的机械能守恒就体现为

实验三 传热实验

一、实验目的

1. 了解换热器的结构及用途。 2. 学习换热器的操作方法。 3. 了解传热系数的测定方法。 4. 测定所给换热器的传热系数K。

5.学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。

二、实验原理

根据传热方程Q=KAΔtm ，只要测得传热速率Q、有关各温度和传热面积，即可算出传热系数K。在该实验中，利用加热空气和自来水通过列管式换热器来测定K，只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空气的流量即可。

在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气放出的热量Q1 与自来水得到的热量Q2 应相等，但实际上因热损失的存在，此两热量不等，实验中以Q2 为准。

三、实验流程及设备 本实验装置由列管换热器、 风机、空气电加热器、管路、 转子流量计、温度计等组成。 空气走管程，水走壳程。列 管式换热器的传热面积由管 径、管数和管长进行计算。

四、实验步骤及操作要领

1.熟悉设备流程，掌握各阀门、转子流 量计和温度计的作用。

2. 在实验开始时，先开水路，再开气路，最后再开加热器。

3. 控制所需的气体和水的流量。 4.待系统稳定后，记录水的流量、进出口温度，记录空气的流量和进出口温