【正文】 數(shù)據(jù)可參考下表整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào)管內(nèi)流速流體與壁面溫度差傳熱速率管內(nèi)傳熱膜系數(shù)備注uT1 Tw1T2 Tw2△Tm’Qαm?s1KKKWW ?m2 ?K1[1][2][3][4][5][6]列出上表中各項(xiàng)計(jì)算公式。 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取不同流速下的總傳熱系數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可參考下表整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào)管內(nèi)流速流體間溫度差傳熱速率總傳熱系數(shù)備注u△T1△T2△TmQKm?s1KKKWW ?m2 ?K1[1][2][3][4][5][6]3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理（1） 內(nèi)管外壁表面積：Aw′= m2(5)熱交換面積： 環(huán)隙橫截面積：Sˊ= m2 mm(4)流體流通的橫截面積： 壁厚：δˊ= mm 外徑：d’= 材質(zhì)：有機(jī)玻璃 mm （3）套管基本參數(shù)：測(cè)試段長(zhǎng)度：L= 壁厚：δ= 外徑：d= （2）內(nèi)管基本參數(shù)： （1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備型式和裝置方式： 1．記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)。當(dāng)測(cè)得流量和各點(diǎn)溫度數(shù)值恒定后，表明過(guò)程已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。、（4）每改變一次熱水流量，一定要使傳熱過(guò)程達(dá)到穩(wěn)定之后，才能測(cè)取數(shù)據(jù)。（2）啟動(dòng)恒溫水槽的電熱器之前，必須先啟動(dòng)循環(huán)泵使水流動(dòng)。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先向換熱器通冷水，然后再啟動(dòng)熱水泵。熱水流量在60～250L?h1范圍內(nèi)選取若干流量值（一般要求不少于5～6組測(cè)試數(shù)據(jù)），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)操作步驟：（1）開(kāi)啟冷水截止球閥，測(cè)定冷水流量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持恒定。等恒溫水槽的水達(dá)到預(yù)定溫度后即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。（4）將恒溫循環(huán)水槽的溫度自控裝置的溫度定為55℃。（3）將冰碎成細(xì)粒，放入冷阱中并摻入少許蒸餾水，使之呈粥狀。四、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作（1）向恒溫循環(huán)水槽灌入蒸餾水或軟水，直至溢流管有水溢出為止。冷水由自來(lái)水管直接送入高位穩(wěn)壓水槽，再由穩(wěn)壓水槽流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)和套管的環(huán)隙空間。 熱水由循環(huán)水泵從恒溫水槽送入管內(nèi)，然后經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)再返回槽內(nèi)。每一個(gè)檢測(cè)端面上在管內(nèi)、管外和管壁內(nèi)設(shè)置三支銅—康銅熱電偶，并通過(guò)轉(zhuǎn)換換開(kāi)關(guān)與數(shù)字電壓表相連接，用以測(cè)量管內(nèi)、管外的流體溫度和管內(nèi)壁的溫度。套管熱交換器外面再套一根 Ф32ⅹ。制儀表所組成，裝置流程如圖62所示。各項(xiàng)物性常數(shù)均取流體進(jìn)出口平均溫度下的數(shù)值。 或 l／d＞50Re＞10000例如:上列關(guān)聯(lián)式中系數(shù)a和指數(shù)m，n的具體數(shù)值，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。 Nu=aRemPrnm1kg1m3；流體粘度 μ，Pa內(nèi)流速 u，m 由（l）和（9）式聯(lián)立求解可得管內(nèi)傳熱膜系數(shù)的計(jì)算式為 熱流體與管內(nèi)壁面之間的平均溫度差可按下式計(jì)算 Tw與Tw’—一分別表示固體壁兩側(cè)的內(nèi)壁面溫度和外壁面溫度，K；△Tm’一—熱流體與內(nèi)壁面之間的平均溫度差，K。K－l； （9）式中α1與α2—一分別表示固體壁兩側(cè)的傳熱膜系數(shù)，W（8）根據(jù)熱交換兩端的邊界條件，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，同理可得管內(nèi)給熱過(guò)程的給熱速率計(jì)算式 由（1）和（2）兩式聯(lián)立求解，可得傳熱總系數(shù)的計(jì)算式： （4）則平均溫度差可按下式計(jì)算： （3）△T2=（T2一T2’）—一兩流體間的平均溫度差，K。m2 T—一熱流體的溫度，K；kg1s1 ；s1 或W；J 就整個(gè)熱交換而言，由傳熱速率基本方程經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理，可得計(jì)算式為 J Q=mscp(T1－T2)若熱流體在套管熱交換器的管內(nèi)流過(guò)，而冷流體在管外流過(guò)，設(shè)備兩端測(cè)試點(diǎn)上的溫度如圖61所示．則在單位時(shí)間內(nèi)熱流體向冷流體傳遞的熱量．可由熱流體的熱量衡算方程來(lái)表示：圖61套管熱交換器兩端測(cè)試點(diǎn)的溫度同時(shí)希望通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，對(duì)傳熱過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究方法有所了解，在實(shí)驗(yàn)技能上受到一定的訓(xùn)練，并對(duì)傳熱過(guò)程基本原理加深理解。對(duì)于新的物系或者新的設(shè)備，仍需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)取得傳熱系數(shù)的數(shù)據(jù)及其計(jì)算式。對(duì)于在強(qiáng)制對(duì)流下進(jìn)行的液一液熱交換過(guò)程，曾有不少學(xué)者進(jìn)行過(guò)研究，并取得了不少求算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的關(guān)聯(lián)式。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑诠I(yè)生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)研究中，常遇到兩種流體進(jìn)行熱量交換，來(lái)達(dá)到加熱或冷卻之目的。 （3）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理結(jié)果標(biāo)繪成離心泵的特性曲線。 （2）將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)繪成孔板流量計(jì)的流量標(biāo)定曲線，并求取孔板流量計(jì)的流量因數(shù)。 列出上表中各項(xiàng)計(jì)算公式。 η[5]總的效率 Pe/W[3]有效功率s1[1] 參考下表將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理：實(shí)驗(yàn)序號(hào) （1）電流，I/A真空度，pA/Pa接水時(shí)間，t/s水柱壓差計(jì)讀數(shù)，R/mm水的密度,ρ/kg實(shí)驗(yàn)序號(hào)mm2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，可參考下表進(jìn)行記錄。 導(dǎo)管內(nèi)徑：d1=銳孔直徑d0 = mm 壓出導(dǎo)管內(nèi)徑：d2=實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)先將泵出口調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，再將調(diào)壓變壓器調(diào)回零點(diǎn)，最后再切斷電源。（4）從電壓表和電流表上讀取電壓和電流值。（2）從壓強(qiáng)表和真空表上讀取壓強(qiáng)和真空度的數(shù)值。用稱(chēng)量或量取體積的方法測(cè)定水的體積量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸分步調(diào)節(jié)泵出口調(diào)節(jié)閥。（3）運(yùn)行緩慢調(diào)節(jié)變壓器至額定電壓（220V），泵即隨之啟動(dòng)。（2）啟動(dòng)在灌水過(guò)程中，需打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，將泵內(nèi)空氣排除。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同可用轉(zhuǎn)向彎管進(jìn)行切換．四、實(shí)驗(yàn)方法在離心泵性能測(cè)定前，按下列步驟進(jìn)行啟動(dòng)操作：（1）充水由壓出導(dǎo)管流出的水，用轉(zhuǎn)向彎管送入分流槽。水由泵的出口進(jìn)入壓出導(dǎo)管。在汲入導(dǎo)管上端裝有真空表，下端裝有底閥（單向閥）。 1．循環(huán)水槽；2．底閥；3．離心泵；4．真空表；5．注水槽；；；8．孔板流量計(jì)9．分流槽；10．電流表；11．調(diào)壓變壓器；12．電壓表；13．倒置U形管壓差計(jì)．實(shí)驗(yàn)裝置及其流程如圖42所示。電動(dòng)機(jī)直接連接半敞式葉輪。三、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)裝置主體設(shè)備為一臺(tái)單級(jí)單吸離心水泵。若改變了轉(zhuǎn)速，泵的特性曲線也將隨之而異。這組關(guān)系曲線稱(chēng)為離心泵特性曲線，如圖41所示。圖41 離心泵特性曲線5．泵的特性曲線上述各項(xiàng)泵的特性參數(shù)并不是孤立的，而是相互制約的。 4．泵的總效率泵的總效率可由測(cè)得的泵有效功率和電機(jī)實(shí)際消耗功率計(jì)算得出，即電機(jī)所消耗的功率可直接由輸入電壓U和電流I測(cè)得，即(5)泵軸所作的實(shí)際功率不可能全部為被輸送液體所獲得，其中部分消耗于泵內(nèi)的各能量損失。 m3，則泵的有效功率可按下式計(jì)算： 3．泵的功率在單位時(shí)間內(nèi)，液體從泵中實(shí)際所獲得的功，即為泵的有效功率。 s1。s1； H0—A、B兩個(gè)截面之間的垂直距離，m； （4）若以泵的壓出管路中裝有壓力表處為B截面，以吸入管路中裝有真空表處為A截面，并在此兩截面之間列機(jī)械能衡算式，則可得出泵揚(yáng)程H的計(jì)算公式： (3)當(dāng)系統(tǒng)中裝有孔板流量計(jì)時(shí)，流量大小由壓差計(jì)顯示，流量與倒置U形管壓差計(jì)讀數(shù)R之間存在如下關(guān)系： 或泵的流量可直接由一定時(shí)間t內(nèi)排出液體的體積 V或質(zhì)量 m來(lái)測(cè)定。這些參數(shù)不僅表征泵的性能，也是選擇和正確使用泵的主要依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)采用單級(jí)單吸離心泵裝置，實(shí)驗(yàn)測(cè)定在一定轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線。離心泵是其中最為常用的一類(lèi)液體輸送機(jī)械。離心泵特性曲線的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谑称窂S或?qū)嶒?yàn)室中，經(jīng)常需要各種輸送機(jī)械用來(lái)輸送流體。列出表中各項(xiàng)計(jì)算公式?？装辶髁坑?jì)局部阻力因數(shù) λ2/[4] λ1 [3] Re [2] u/ms1[1]水的流速（4）數(shù)據(jù)整理Hf4/mmH2O旋塞壓頭損失（全開(kāi)）Hf3/mmH2O 粗糙管壓頭損失光滑管壓頭損失 ρ/kg?m3水的密度 qv/m3s1水的流量實(shí)驗(yàn)序號(hào) 旋塞的孔徑 試驗(yàn)導(dǎo)管的測(cè)試段長(zhǎng)度l＝ mm五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理（1）實(shí)驗(yàn)基本參數(shù)試驗(yàn)導(dǎo)管的內(nèi)徑 d ＝ （1）實(shí)驗(yàn)前務(wù)必將系統(tǒng)內(nèi)存留的氣泡排除干凈，否則實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（6）當(dāng)測(cè)定旋塞在同一流量不同開(kāi)度的流體阻力時(shí)，由于旋塞開(kāi)度變小，流量必然會(huì)隨之下降，為了保持流量不變，需將入口調(diào)節(jié)閥作相應(yīng)調(diào)節(jié)。以此類(lèi)推。例如，將G1和D1一組旋塞關(guān)閉，打開(kāi)另一組G2和D2旋塞。（3）待流量穩(wěn)定后，將轉(zhuǎn)換閥組中，與需要測(cè)定管路相連的一組旋塞置于全開(kāi)位置，這時(shí)測(cè)壓口與倒置U形水柱壓差計(jì)接通，即可記錄由壓差計(jì)顯示出壓力降。檢查完畢啟動(dòng)循環(huán)水泵。（6）實(shí)驗(yàn)前需對(duì)孔板流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，作出流量標(biāo)定曲線。為了便于觀察，在臨實(shí)驗(yàn)前，可由壓差計(jì)項(xiàng)部的放空處，滴入幾滴紅墨水，將壓差計(jì)水柱染紅。先將轉(zhuǎn)換閥組上的旋塞全部關(guān)閉，然后打開(kāi)壓差計(jì)頂部放空閥，再緩慢開(kāi)啟轉(zhuǎn)換閥組中的放空閥，這時(shí)壓差計(jì)中液面徐徐下降。必要時(shí)可在流體流動(dòng)狀態(tài)下，按上述方法排除空氣泡。（3）逐一檢查并排除試驗(yàn)導(dǎo)管和聯(lián)接管線中可能存在的空氣泡。當(dāng)水流滿整個(gè)試驗(yàn)導(dǎo)管，并在高位排氣水槽中有溢流水排出時(shí)，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，停泵。四、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作須按如下步驟順序進(jìn)行操作：（1）先將水灌滿循環(huán)水槽，然后關(guān)閉試驗(yàn)導(dǎo)管入口的調(diào)節(jié)閥，再啟動(dòng)循環(huán)水泵。 水在試驗(yàn)管路中的流速，通過(guò)調(diào)節(jié)閥加以調(diào)節(jié)。由高位排氣水槽溢流出來(lái)的水，返回循環(huán)水槽。測(cè)壓口位置的配置，以保證上游測(cè)壓口距U形彎管接口的距離，以及下游測(cè)壓口距造成局部阻力處的距離，均大于50倍管徑。每根試驗(yàn)管測(cè)試段長(zhǎng)度。 試驗(yàn)管路系統(tǒng)是由五條玻璃直管平行排列，經(jīng)U形彎管串聯(lián)連接而成。該裝置的流程如圖31所示。壓差由一倒置U形水柱壓差計(jì)顯示。由于造成局部阻力的原因和條件極為復(fù)雜，各種局部阻力因數(shù)的具體數(shù)值，都需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定。 s1；（9） （8）或 當(dāng)流體流過(guò)管路系統(tǒng)時(shí)，因遇各種管件、閥門(mén)和測(cè)量?jī)x表等而產(chǎn)生局部阻力，所造成的能量損失（