傳熱綜合實驗 - 豎管對流傳熱系數(shù)的測定實驗-

1、課程名稱:指導(dǎo)老師:成績:_實驗名稱:傳熱綜合實驗豎管對流傳熱系數(shù)的測定同組學(xué)生姓名:一、實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容1、掌握空氣在普通和強化傳熱管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)的測定方法,了解影響傳熱系數(shù)的因素和強化傳熱的途徑。2、把測得的數(shù)據(jù)整理成n=Nu形勢的準(zhǔn)數(shù)方程,并與教材中相應(yīng)公式進(jìn)行比較。BRe3、了解溫度、加熱功率、空氣流量的自動控制原理和使用方法。二、實驗裝置與流程示意圖本實驗裝置流程如圖1由蒸汽發(fā)生器、孔板流量變送器、變頻器、套管換熱器及溫度傳感器、智能顯示儀表等構(gòu)成。 圖1 豎管對流傳熱系數(shù)測定實驗裝置流程圖表1 豎管對流傳熱系數(shù)測定實驗裝置流程圖符號說明表 氣進(jìn)行換熱交換,冷凝水經(jīng)排出閥排入盛水裝

2、置?？諝庥娠L(fēng)機提供,流量通過變頻器改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速達(dá)到自動控制,空氣經(jīng)孔板流量計進(jìn)入套管換熱器內(nèi)管,熱交換后從風(fēng)機出口排出。注意:本實驗中,普通和強化實驗通過管路上的切換閥門進(jìn)行切換。三、基本原理在工業(yè)生產(chǎn)過程中,大量情況下,采用間壁式換熱方式進(jìn)行換熱。所謂間壁式換熱,就是冷、熱兩種流體之間有一固體壁面,兩流體分別在固體壁面的兩側(cè)流動,兩流體不直接接觸,通過固體壁面(傳熱元件進(jìn)行熱量交換。本裝置主要研究汽氣綜合換熱,包括普通管和加強管。其中,水蒸汽和空氣通過紫銅管間接換熱,空氣走紫銅管內(nèi),水蒸汽走紫銅管外,采用逆流換熱。所謂加強管,是在紫銅管內(nèi)加了彈簧,增大了絕對粗糙度,進(jìn)而增大了空氣流動的湍流程

3、度,使換熱效果更明顯。 1、 空氣在傳熱管內(nèi)對流傳熱系數(shù)的測定如圖2所示,間壁式傳熱過程由熱流體對固體壁面的對流傳熱,固體壁面的熱傳導(dǎo)和固體壁面對冷流體的對流傳熱所組成。 Tt圖1間壁式傳熱過程示意圖圖2 間壁式傳熱過程示意圖間壁式傳熱元件,在傳熱過程達(dá)到穩(wěn)態(tài)后,有(111222211122(1p p W W M Mm Q m c T T m c t t A T T A t t KA t =-=-=-=-=熱流體與固體壁面的對數(shù)平均溫差可由(2式計算:(11221122(2ln W W W m W W T T T T T T T T T T -=-固體壁面與冷流體的對數(shù)平均溫差可由(3式計算:

4、(3(ln22112211 t t tt t t t t t t W W W W m W -=-熱、冷流體間的對數(shù)平均溫差可由(4式計算:4(ln (12211221 t T t T t T t T t m -=冷流體(空氣的質(zhì)量流量可由(5式計算:5('02 V m =注意:空氣在無紙記錄儀上顯示的體積流量,與空氣流過孔板時的密度有關(guān),考慮到實際過程中,空氣的進(jìn)口溫度不是定值,為了處理上的方便,無紙記錄儀上顯示的體積流量是將孔板處的空氣密度0當(dāng)作1kg/m 3時的讀數(shù),因此,如果空氣實際密度不等于該值,則空氣的實際體積流量應(yīng)按下式進(jìn)行校正:6('0VV =當(dāng)內(nèi)管材料導(dǎo)熱性能很

5、好,即值很大,且管壁厚度較薄時,可認(rèn)為同一截面處換熱管二側(cè)壁溫近似相等,即T W2 t W1,T W1 t W2,在傳熱過程達(dá)到穩(wěn)定后,由式(1可得:7(1221222 m W p t t A t t c m -=-即:22212(8(p W mm c t t A t t -=-一般情況下,直接測量固體壁面溫度,尤其是管內(nèi)壁溫度,實驗技術(shù)難度較大,因此,工程上也常采用通過測量相對較易測定的冷熱流體溫度來間接推算流體與固體壁面間的對流傳熱系數(shù)。下面介紹其他兩種測定對流傳熱系數(shù)2的實驗方法。(1近似法求算空氣側(cè)對流傳熱系數(shù)2。以管內(nèi)壁面積為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)與對流傳熱系數(shù)間的關(guān)系為:9(111121

6、21222 d dd d R d bd R K s m s +=總傳熱系數(shù)K 可由式(1求得:10(1222 mp m t A t t c m t A QK -=用本裝置進(jìn)行實驗室時,換熱管外側(cè)、管壁,內(nèi)側(cè)污垢熱阻均忽略不急,則可由式(9近似得出:11(2 K 由此可見,被忽略的傳熱熱阻與冷流體側(cè)對流傳熱熱阻相比越小,此法所求得的結(jié)果準(zhǔn)確性越高。2、 準(zhǔn)數(shù)方程式對于流體在圓形直管內(nèi)作強制湍流對流傳熱時,傳熱準(zhǔn)數(shù)經(jīng)驗式為:14(Pr Re 023.08.0 n Nu =式中:Nu 努塞爾數(shù),22'd Nu =,無因次;Re 雷諾數(shù) ,2Re d u =,無因次;Pr 普蘭特數(shù),2'

7、;Pr p c =,無因次;上式適用范圍為:Re =1.0×1041.2×105,Pr =0.7120,管長與管內(nèi)徑之比L/d 60。當(dāng)流體被加熱時n =0.4,流體被冷卻時n =0.3。故可由實驗獲取的數(shù)據(jù)點擬合出相關(guān)準(zhǔn)數(shù)后,在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上,即可作出NuRe 直線,確定Nu=BRe n 的擬合方程,并與公認(rèn)的經(jīng)驗公式進(jìn)行對比,以驗證實驗效果。通過普通管和強化傳熱管實驗結(jié)果的對比,分析影響傳熱系數(shù)的因素和強化傳熱的途徑。四、原始記錄數(shù)據(jù)表 2、強化管 五、整理計算數(shù)據(jù)表普通管 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識試題及答案網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識參考試題及答案解析-、單項選擇題(1廣

8、域網(wǎng)一般采用網(wǎng)狀拓?fù)錁?gòu)型,該構(gòu)型的系統(tǒng)可靠性高,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了實現(xiàn)正確的傳輸必須采用(。I.光纖傳輸技術(shù).路由選擇算法.無線通信技術(shù).流量控制方法AI和BI和C和D和答案:C解析:網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)點之間的連接是任意的,可靠性高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,廣域網(wǎng)基本上都采用這種構(gòu)型。網(wǎng)狀拓?fù)涞膬?yōu)點是系統(tǒng)可靠性高,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,必須采用路由選擇算法與流量控制方法來實現(xiàn)正確的傳輸。目前實際存在和使用的廣域網(wǎng)基本上都是采用網(wǎng)狀拓?fù)錁?gòu)型。(2常用的數(shù)據(jù)傳輸速率單位有Kbps、Mbps、Gbps,lGbps等于(。A1×103Mbps B1×103KbpsCl×106Mbps D1×

9、109Kbps答案:A解析:本題考查簡單的單位換算。所謂數(shù)據(jù)傳輸速率,在數(shù)值上等于每秒鐘傳輸構(gòu)成數(shù)據(jù)代碼的二進(jìn)制比特數(shù),單位為比特/秒,記做b/s或bps。對于二進(jìn)制數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳輸速率為s=l/T,常用位/秒千位/秒或兆位/秒作為單位。lKbps=1 000bps,lMbps=1 000Kbps,lGbps=1 000Mbps。(3Internet 2可以連接到現(xiàn)在的Internet上,但其宗旨是組建一個為其成員組織服務(wù)的專用網(wǎng)絡(luò),初始運行速率可以達(dá)到(。A51.84mbps B155.520MbpsC2.5Gbps D10Gbps答案:D解析:Internet 2是非贏利組織UCAID的一個

10、項目,初始運行速率可達(dá)10Gbps。(4下列哪項不是UDP協(xié)議的特性?(A提供可靠服務(wù)B提供無連接服務(wù)C提供端到端服務(wù)D提供全雙工服務(wù)答案:A解析:傳輸層的作用定義了兩種協(xié)議:傳輸控制協(xié)議TCP與用戶數(shù)據(jù)報服務(wù)協(xié)議UDP。其中,UDP協(xié)議是一種不可靠的無連接協(xié)議。(5VLAN在現(xiàn)代組網(wǎng)技術(shù)中占有重要地位,同一個VLAN中的兩臺主機(。A必須連接在同一交換機上B可以跨越多臺交換機C必須連接在同一集線器上D可以跨業(yè)多臺路由器答案:B解析:同VLAN中的主機可以連接在同一個局域網(wǎng)交換機上,也可以連接在不同的局域網(wǎng)交換機上,只要這些交換機是互聯(lián)的。(6TCP/IP協(xié)議是一種開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),下列哪個不是

11、它的特點?(A獨立于特定計算機硬件和操作系統(tǒng)B統(tǒng)一編址方案C政府標(biāo)準(zhǔn)D標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議答案:C解析:TCP/IP具有下列特點:開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),免費使用,并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng);獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件,可以運行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng),更適用在互聯(lián)網(wǎng)中;統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案;標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議,可以提供很多可靠的用戶服務(wù)。(7關(guān)于TCP/IP協(xié)議的描述中,下列哪個是錯誤的?(A地址解析協(xié)議ARP/RARP屬于應(yīng)用層BTCP、UDP協(xié)議都要通過IP協(xié)議來發(fā)送、接收數(shù)據(jù)CTCP協(xié)議提供可靠的面向連接服務(wù)DUDP協(xié)議提供簡單的無連接服務(wù)答案:A解析:地址解析協(xié)議ARP/RARP并不是單獨的一層,它

12、介于物理地址與IP地址之間,起著屏蔽物理地址細(xì)節(jié)的作用。IP協(xié)議橫跨整個層次,TCP、UDP協(xié)議都通過IP協(xié)議來發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。TCP協(xié)議提供可靠的面向連接服務(wù),UDP協(xié)議是一種不可靠的無連接協(xié)議。(8IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的物理地址長度為(。A8bit B32bitC48bit D64bit答案:C解析:IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)是在Ethernet規(guī)范基礎(chǔ)上制定的,典型的Ethernet物理地址長度為48位。(9我國在1991年建成第一條與國際互聯(lián)網(wǎng)連接的專線,與斯坦福大學(xué)連接成功,實現(xiàn)者是中國科學(xué)院的(。A數(shù)學(xué)所B物理所C高能所D情報所答案:B解析:1991年6月我國第一條與國際互聯(lián)

13、網(wǎng)連接的專線建成,它從中國科學(xué)院高能物理研究所接到美國斯坦大學(xué)的直線加速器中心。(10關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)的討論中,下列哪個觀點是正確的?(A組建計算機網(wǎng)絡(luò)的目的是實現(xiàn)局域網(wǎng)的互聯(lián)B聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的所有計算機都必須使用同樣的操作系統(tǒng)C網(wǎng)絡(luò)必須采用一個具有全局資源調(diào)度能力的分布操作系統(tǒng)D互聯(lián)的計算機是分布在不同地理位置的多臺獨立的自治計算機系統(tǒng)答案:D解析:目前計算機網(wǎng)絡(luò)的基本特征有:計算機網(wǎng)絡(luò)建立的主要目的是實現(xiàn)計算機資源的共享;互聯(lián)的計算機是分布在不同地理位置的多臺獨立的“自治計算機”;聯(lián)網(wǎng)計算機之間的通信必須遵循共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,并不要求連入網(wǎng)絡(luò)的計算機使用相同的操作系統(tǒng)。(11廣域網(wǎng)覆蓋的地理范圍從幾

14、十公里到幾千公里。它的通信子網(wǎng)主要使用(。A報文交換技術(shù)B分組交換技術(shù)C文件交換技術(shù)D電路交換技術(shù)答案:B解析:廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù),將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計算機系統(tǒng)互聯(lián)起來,達(dá)到資源共享的目的。(12關(guān)于城域網(wǎng)建設(shè)方案特點的描述中,下列哪些是正確的?(主干傳輸介質(zhì)采用光纖交換結(jié)點采用基于IP交換的高速路由交換機或ATM交換機采用ISO/OSI七層結(jié)構(gòu)模型采用核心交換層,業(yè)務(wù)匯聚層與接入層3層模式ABCD答案:A解析:本題考查城域網(wǎng)建設(shè)方案的共同點。目前各種城域網(wǎng)的建設(shè)方案有幾個共同點,那就是:傳輸介質(zhì)用光纖,交換結(jié)點采用基于IP交換的高速路由交換機或者ATM 交換機,在體

15、系結(jié)構(gòu)上采用核心交換層、業(yè)務(wù)匯聚層與接入層的3層模式,以適應(yīng)各種業(yè)務(wù)需求、不同協(xié)議與不同類型用戶的接入需要。(13在對千兆以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)共同特點的描述中,下列哪種說法是錯誤的?(A相同得數(shù)據(jù)幀格式B相同的物理層實現(xiàn)技術(shù)C相同的組網(wǎng)方法D相同的介質(zhì)訪問控制方法答案:B解析:Gigabit Ethernet保留著傳統(tǒng)的10Mbps速率Ethernet的所有特征(相同的數(shù)據(jù)幀格式介質(zhì)訪問方法(CSMA/CD組網(wǎng)方法相同,只是在物理層做了一些必要調(diào)整,定義了新的物理層標(biāo)準(zhǔn)100BASE-T。(14lOBASE-T使用標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45接插件與3類或5類非屏蔽雙絞線連接網(wǎng)卡與集線器。網(wǎng)卡與集線器之間的

16、雙絞線長度最大為(。A15m B50mC100m D500m答案:C解析:10BASE-T采用以集線器為中心的物理星形拓?fù)錁?gòu)型,使用標(biāo)準(zhǔn)的RJ-45接插件與3類或5類非屏蔽雙絞線連接網(wǎng)卡與Hub。網(wǎng)卡與Hub之間的雙絞線長度最大為100m。(15高層互聯(lián)是指傳輸層及其以上各層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。實現(xiàn)高層互聯(lián)的設(shè)備是(。A中繼器B網(wǎng)橋C路由器D網(wǎng)關(guān)答案:D解析:傳輸層及其以上各層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)屬于高層互聯(lián)。實現(xiàn)高層互聯(lián)的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)。高層互聯(lián)使用的很多是應(yīng)用層網(wǎng)關(guān),簡稱為應(yīng)用網(wǎng)關(guān)。路由器是在網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)互聯(lián)的設(shè)備。網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)的設(shè)備。(16IP路由器設(shè)計的重點是提高接收、處理

17、和轉(zhuǎn)發(fā)分組速度,其傳統(tǒng)IP路由轉(zhuǎn)發(fā)功能主要由(。A軟件實現(xiàn)B硬件實現(xiàn)C專用ASIC實現(xiàn)D操作系統(tǒng)實現(xiàn)答案:C解析:第3層交換機設(shè)計的重點放在如何提高接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)分組速度、減小傳輸延遲上,其功能是由硬件實現(xiàn)的,使用專用集成電路ASIC芯片,而不是路由器軟件,從而提高了交換的速度。(17交換式局域網(wǎng)從根本上改變了“共享介質(zhì)”的工作方式,它可以通過局域網(wǎng)交換機支持端口之間的多個并發(fā)連接。因此,交換式局域網(wǎng)可以增加網(wǎng)絡(luò)帶寬,改善局域網(wǎng)性能與(。A服務(wù)質(zhì)量B網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控C存儲管理D網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯鸢?A解析:交換式局域網(wǎng)通過Ethernet Switch支持交換機端口結(jié)點之間的多個并發(fā)連接,實現(xiàn)多結(jié)點之間數(shù)據(jù)

18、的并發(fā)傳輸,因此可以增加局域網(wǎng)帶寬,改善局域網(wǎng)的性能與服務(wù)質(zhì)量。(18在下列任務(wù)中,哪些是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本任務(wù)?(屏蔽本地資源與網(wǎng)絡(luò)資源之間的差異為用戶提供基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的共享資源提供網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全服務(wù)ABCD答案:D解析:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是指能使網(wǎng)絡(luò)上各個計算機方便而有效地共享網(wǎng)絡(luò)資源,為用戶提供所需的各種服務(wù)自操作系統(tǒng)軟件。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基本任務(wù)是:屏蔽本地資源與網(wǎng)絡(luò)資源的差異性,為用戶提供各種基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)乃能,完成網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)資源的管理,并提供網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性服務(wù)。(19對于不同的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供功能的描述,下列哪種說法是錯誤的?(AWindows NT server有良好

19、的文件和打印能力,有優(yōu)秀的目錄服務(wù)BWindows NT server有良好的文件和打印能力,沒有優(yōu)秀的目錄服務(wù)CNetWare有良好的文件和打印能力,有優(yōu)秀的目錄服務(wù)DNetWare有良好的文件和打印能力,沒有優(yōu)秀的目錄服務(wù)答案:A解析:Microsoft Windows NT Server 3.51具有良好的文件和打印能力,但沒有全球性的目錄服務(wù)功能;活動目錄服務(wù)是Windows 2000 Server最重要的新功能之一。(20下列關(guān)于Windows NT Server的描述,哪個是正確的?(AWindows NT Server的內(nèi)部采用64位體系結(jié)構(gòu)BWindows NT Server以“域”為單位集中管理網(wǎng)絡(luò)資源CWindows NT Server只支持TCP/IP協(xié)議DWindows NT Server沒有融入對UNIX的支持別表示什么位置的密度，應(yīng)在什么條件下進(jìn)行計算？ 答：不一致，計算冷流體質(zhì)量時所用到的密度值，是冷流體進(jìn)入管道的溫度下的密度， 而計算雷諾數(shù)時用到的密度值，是流體傳熱后溫度下