1、課程名稱:指導老師:成績:_實驗名稱:傳熱綜合實驗豎管對流傳熱系數的測定同組學生姓名:一、實驗目的和內容1、掌握空氣在普通和強化傳熱管內的對流傳熱系數的測定方法,了解影響傳熱系數的因素和強化傳熱的途徑。2、把測得的數據整理成n=Nu形勢的準數方程,并與教材中相應公式進行比較。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、智能顯示儀表等構成。 圖1 豎管對流傳熱系數測定實驗裝置流程圖表1 豎管對流傳熱系數測定實驗裝置流程圖符號說明表 氣進行換熱交換,冷凝水經排出閥排入盛水裝

2、置。空氣由風機提供,流量通過變頻器改變風機轉速達到自動控制,空氣經孔板流量計進入套管換熱器內管,熱交換后從風機出口排出。注意:本實驗中,普通和強化實驗通過管路上的切換閥門進行切換。三、基本原理在工業生產過程中,大量情況下,采用間壁式換熱方式進行換熱。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流動,兩流體不直接接觸,通過固體壁面(傳熱元件進行熱量交換。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,水蒸汽走紫銅管外,采用逆流換熱。所謂加強管,是在紫銅管內加了彈簧,增大了絕對粗糙度,進而增大了空氣流動的湍流程

3、度,使換熱效果更明顯。 1、 空氣在傳熱管內對流傳熱系數的測定如圖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,在傳熱過程達到穩態后,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,考慮到實際過程中,空氣的進口溫度不是定值,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當作1kg/m 3時的讀數,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按下式進行校正:6('0VV =當內管材料導熱性能很

5、好,即值很大,且管壁厚度較薄時,可認為同一截面處換熱管二側壁溫近似相等,即T W2 t W1,T W1 t W2,在傳熱過程達到穩定后,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,尤其是管內壁溫度,實驗技術難度較大,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。下面介紹其他兩種測定對流傳熱系數2的實驗方法。(1近似法求算空氣側對流傳熱系數2。以管內壁面積為基準的總傳熱系數與對流傳熱系數間的關系為:9(111121

6、21222 d dd d R d bd R K s m s +=總傳熱系數K 可由式(1求得:10(1222 mp m t A t t c m t A QK -=用本裝置進行實驗室時,換熱管外側、管壁,內側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對流傳熱熱阻相比越小,此法所求得的結果準確性越高。2、 準數方程式對于流體在圓形直管內作強制湍流對流傳熱時,傳熱準數經驗式為:14(Pr Re 023.08.0 n Nu =式中:Nu 努塞爾數,22'd Nu =,無因次;Re 雷諾數 ,2Re d u =,無因次;Pr 普蘭特數,2'

7、;Pr p c =,無因次;上式適用范圍為:Re =1.0×1041.2×105,Pr =0.7120,管長與管內徑之比L/d 60。當流體被加熱時n =0.4,流體被冷卻時n =0.3。故可由實驗獲取的數據點擬合出相關準數后,在雙對數坐標紙上,即可作出NuRe 直線,確定Nu=BRe n 的擬合方程,并與公認的經驗公式進行對比,以驗證實驗效果。通過普通管和強化傳熱管實驗結果的對比,分析影響傳熱系數的因素和強化傳熱的途徑。四、原始記錄數據表 2、強化管 五、整理計算數據表普通管 計算機網絡基礎知識試題及答案網絡基礎知識計算機網絡基礎知識參考試題及答案解析-、單項選擇題(1廣

8、域網一般采用網狀拓撲構型,該構型的系統可靠性高,但是結構復雜。為了實現正確的傳輸必須采用(。I.光纖傳輸技術.路由選擇算法.無線通信技術.流量控制方法AI和BI和C和D和答案:C解析:網狀拓撲結點之間的連接是任意的,可靠性高,結構復雜,廣域網基本上都采用這種構型。網狀拓撲的優點是系統可靠性高,但是結構復雜,必須采用路由選擇算法與流量控制方法來實現正確的傳輸。目前實際存在和使用的廣域網基本上都是采用網狀拓撲構型。(2常用的數據傳輸速率單位有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。所謂數據傳輸速率,在數值上等于每秒鐘傳輸構成數據代碼的二進制比特數,單位為比特/秒,記做b/s或bps。對于二進制數據,數據傳輸速率為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可以連接到現在的Internet上,但其宗旨是組建一個為其成員組織服務的專用網絡,初始運行速率可以達到(。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10Gbps。(4下列哪項不是UDP協議的特性?(A提供可靠服務B提供無連接服務C提供端到端服務D提供全雙工服務答案:A解析:傳輸層的作用定義了兩種協議:傳輸控制協議TCP與用戶數據報服務協議UDP。其中,UDP協議是一種不可靠的無連接協議。(5VLAN在現代組網技術中占有重要地位,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交換機上,也可以連接在不同的局域網交換機上,只要這些交換機是互聯的。(6TCP/IP協議是一種開放的協議標準,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B統一編址方案C政府標準D標準化的高層協議答案:C解析:TCP/IP具有下列特點:開放的協議標準,免費使用,并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統;獨立于特定的網絡硬件,可以運行在局域網、廣域網,更適用在互聯網中;統一的網絡地址分配方案;標準化的高層協議,可以提供很多可靠的用戶服務。(7關于TCP/IP協議的描述中,下列哪個是錯誤的?(A地址解析協議ARP/RARP屬于應用層BTCP、UDP協議都要通過IP協議來發送、接收數據CTCP協議提供可靠的面向連接服務DUDP協議提供簡單的無連接服務答案:A解析:地址解析協議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節的作用。IP協議橫跨整個層次,TCP、UDP協議都通過IP協議來發送、接收數據。TCP協議提供可靠的面向連接服務,UDP協議是一種不可靠的無連接協議。(8IEEE802.3標準以太網的物理地址長度為(。A8bit B32bitC48bit D64bit答案:C解析:IEEE 802.3標準是在Ethernet規范基礎上制定的,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網連接的專線,與斯坦福大學連接成功,實現者是中國科學院的(。A數學所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

13、網連接的專線建成,它從中國科學院高能物理研究所接到美國斯坦大學的直線加速器中心。(10關于計算機網絡的討論中,下列哪個觀點是正確的?(A組建計算機網絡的目的是實現局域網的互聯B聯入網絡的所有計算機都必須使用同樣的操作系統C網絡必須采用一個具有全局資源調度能力的分布操作系統D互聯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答案:D解析:目前計算機網絡的基本特征有:計算機網絡建立的主要目的是實現計算機資源的共享;互聯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”;聯網計算機之間的通信必須遵循共同的網絡協議,并不要求連入網絡的計算機使用相同的操作系統。(11廣域網覆蓋的地理范圍從幾

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

15、系結構上采用核心交換層、業務匯聚層與接入層的3層模式,以適應各種業務需求、不同協議與不同類型用戶的接入需要。(13在對千兆以太網和快速以太網共同特點的描述中,下列哪種說法是錯誤的?(A相同得數據幀格式B相同的物理層實現技術C相同的組網方法D相同的介質訪問控制方法答案:B解析:Gigabit Ethernet保留著傳統的10Mbps速率Ethernet的所有特征(相同的數據幀格式介質訪問方法(CSMA/CD組網方法相同,只是在物理層做了一些必要調整,定義了新的物理層標準100BASE-T。(14lOBASE-T使用標準的RJ-45接插件與3類或5類非屏蔽雙絞線連接網卡與集線器。網卡與集線器之間的

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撲構型,使用標準的RJ-45接插件與3類或5類非屏蔽雙絞線連接網卡與Hub。網卡與Hub之間的雙絞線長度最大為100m。(15高層互聯是指傳輸層及其以上各層協議不同的網絡之間的互聯。實現高層互聯的設備是(。A中繼器B網橋C路由器D網關答案:D解析:傳輸層及其以上各層協議不同的網絡之間的互聯屬于高層互聯。實現高層互聯的設備是網關。高層互聯使用的很多是應用層網關,簡稱為應用網關。路由器是在網絡層實現互聯的設備。網橋是數據鏈路層互聯的設備。(16IP路由器設計的重點是提高接收、處理

17、和轉發分組速度,其傳統IP路由轉發功能主要由(。A軟件實現B硬件實現C專用ASIC實現D操作系統實現答案:C解析:第3層交換機設計的重點放在如何提高接收、處理和轉發分組速度、減小傳輸延遲上,其功能是由硬件實現的,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交換式局域網從根本上改變了“共享介質”的工作方式,它可以通過局域網交換機支持端口之間的多個并發連接。因此,交換式局域網可以增加網絡帶寬,改善局域網性能與(。A服務質量B網絡監控C存儲管理D網絡拓撲答案:A解析:交換式局域網通過Ethernet Switch支持交換機端口結點之間的多個并發連接,實現多結點之間數據

18、的并發傳輸,因此可以增加局域網帶寬,改善局域網的性能與服務質量。(18在下列任務中,哪些是網絡操作系統的基本任務?(屏蔽本地資源與網絡資源之間的差異為用戶提供基本的網絡服務功能管理網絡系統的共享資源提供網絡系統的安全服務ABCD答案:D解析:網絡操作系統是指能使網絡上各個計算機方便而有效地共享網絡資源,為用戶提供所需的各種服務自操作系統軟件。網絡操作系統的基本任務是:屏蔽本地資源與網絡資源的差異性,為用戶提供各種基本網絡服務乃能,完成網絡共享系統資源的管理,并提供網絡系統的安全性服務。(19對于不同的網絡操作系統提供功能的描述,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,有優秀的目錄服務BWindows NT server有良好的文件和打印能力,沒有優秀的目錄服務CNetWare有良好的文件和打印能力,有優秀的目錄服務DNetWare有良好的文件和打印能力,沒有優秀的目錄服務答案: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功能;活動目錄服務是Windows 2000 Server最重要的新功能之一。(20下列關于Windows NT Server的描述,哪個是正確的?(AWindows NT Server的內部采用64位體系結構BWindows NT Server以“域”為單位集中管理網絡資源CWindows NT Server只支持TCP/IP協議DWindows NT Server沒有融入對UNIX的支持別表示什么位置的密度，應在什么條件下進行計算？ 答：不一致，計算冷流體質量時所用到的密度值，是冷流體進入管道的溫度下的密度， 而計算雷諾數時用到的密度值，是流體傳熱后溫度下