表2传热数据记录表序流量示值计前表压热电偶示值,Et,mV号R, mmP装,Pa空气出口蒸汽或壁空气进口170.040805.3321.0063.348250.039065.3380.9863.40335.045995.3381.033.478425.050935.341.053.54515.559605.3421.0963.62468.564405.3321.1123.708管径d=0.0178m,管长L=1.224m:流量系数C=0.001233:室温t=13℃:大气压强Pa=101330Pa。以第一组数计算举例。78.6-24.9Sm=1-2= 65.0120.4-24.9InIn120.4-78.6At,P.+ P装273p=1.293 x101330273 + 1273101330+4080= 1.293 x101330273+24.9=1.233kg/m3G=Vs=C/Rp=0.001233Rp=0.001233/70.0x1.233=0.01145kg/s= 71.53 Gdup_4GRe =dμAu0.01145= 4.157x104=71.53x1.97×10-5a·ddd.0Nu=K:-入元aAt.sdGCp(tz -t).Nma.Nm1GCp(t2 -t)元x1.22a.m[0.01145×1005(78.6-24.9) = 87.3=0.26x2.837×10-2×65
表 2 传 热 数 据 记 录 表 序 热电偶示值,Et,mV 号 流量示值 R,mm 计前表压 P表,Pa 蒸汽或壁 空气进口 空气出口 1 2 3 4 5 6 70.0 50.0 35.0 25.0 15.5 8.5 4080 3906 4599 5093 5960 6440 5.332 5.338 5.338 5.34 5.342 5.332 1.006 0.986 1.03 1.05 1.096 1.112 3.348 3.40 3.478 3.54 3.624 3.708 管径 d=0.0178m,管长 L=1.224m;流量系数 C′=0.001233;室温 t=13℃;大气压强 Pa=101330Pa。 以第一组数计算举例。 0.65 6.784.120 9.244.120 ln 9.246.78 ln 2 1 21 = − − − = Δ Δ − =Δ t t tt tm 9.24273 273 101330 101330 4080 293.1 273 273 101330 293.1 + × + ×= + × + ×= t a PP 表 ρ =1.233kg/m3 == ′ RCVsG ρ = 001233.0 Rρ = =× /01145.0233.10.70001233.0 skg 4 5 10157.4 1097.1 01145.0 53.71 53.71 4 Re ×= × ×= === − μμπμ ρ G d Gdu 3.87 6510837.2 01145.0 )9.246.78(1005 26.0 )( 22.1 1 )( 2 12 12 = ×× × − ×= Δ• − •= Δ• − • Δ• = •Δ•== • = − m m m m t ttGCp x t ttGCp t d St Qd Kdda Nu π λ λ λ λλλ
所有计算结果见表3。表3传热数据整理表序对数平密度雷诺数温度,℃质量努塞尔均温差流量特准数蒸汽,T进口,t出口,t2号RNuAtm℃p,kg/m3G, kg/s120.424.978.665.087.311.2330.0114541570120.51.2340.009693516076.3224.479.764.63120.581.41.2370.008112930166.225.463.0120.526.682.71.2400.006872480157.7461.95120.527.484.61.2460.005421947347.460.11.250120.526.286.458.60.004021444336.86用双对类由Nu=AR。88880..IgNu=nlgRe+lgA()700由图1得斜率点1·2纵坐标对数差40n=点1·2横坐标对数差30lg94-lg38=0.824lg45000-lg150001×10图1Nu-Re关联图::.1gNu=0.8241gRe+lgA将第一组数据代入上式,则lgA=lg87.3-0.824×lg41570=-1.865..A/=0.0136分别将第二组至第六组数据代入,求得A2,A3,...,取平均值,A=0.0138.:Nu=0.0138Re0.824(2)式(2)是用图解法得到的经验公式。此式亦可用最小二乘法计算。首先将方程(1线性化处理:InNu=nlnRe+InA令y=lgNu,x=lnRe,b=lnA则 y=nx+b这就将指数关系转化为一元线性回归问题,根据一元线性回归原理:
所有计算结果见表 3。 表 3 传 热 数 据 整 理 表 序 温度,℃ 号 蒸汽,T 进口,t1 出口,t2 对数平 均温差 Δtm,℃ 密 度 ρ,kg/m3 质 量 流 量 G,kg/s 雷诺数 Re 努塞尔 特准数 Nu 1 2 3 4 5 6 120.4 120.5 120.5 120.5 120.5 120.5 24.9 24.4 25.4 26.6 27.4 26.2 78.6 79.7 81.4 82.7 84.6 86.4 65.0 64.6 63.0 61.9 60.1 58.6 1.233 1.234 1.237 1.240 1.246 1.250 0.01145 0.00969 0.00811 0.00687 0.00542 0.00402 41570 35160 29301 24801 19473 14443 87.3 76.3 66.2 57.7 47.4 36.8 用双对数坐标用图,如图 1 所示。 由 n = ARNu e ∴lgNu=nlgRe+lgA (1) 由图 1 得斜率 824.0 15000lg45000lg 38lg94lg 21 21 = − − = • • = 点 横坐标对数差 点 纵坐标对数差 n ∴lgNu=0.824lgRe+lgA 将第一组数据代入上式,则 lgA=lg87.3-0.824×lg41570=-1.865 ∴A1=0.0136 分别将第二组至第六组数据代入,求得A2,A3,.,取平均值, A=0.0138 ∴ 824.0 Nu = Re0138.0 (2) 式(2)是用图解法得到的经验公式。此式亦可用最小二乘法计算。首先将方程(1) 线性化处理:lnNu=nlnRe+lnA 令 y=lgNu,x=lnRe,b=lnA 则 y=nx+b 这就将指数关系转化为一元线性回归问题,根据一元线性回归原理:
ExEy-n.Exy(Ex)-NExExyi-nExb=4Zx式中:N,数据的组数,此题中N=6。我们根据表3中的Re~Nu的6组数据,分别将Re与Nu取自然数,然后计算有关项目,并列在表4中。表4最小二乘法计算表x序号y, = InNux, = InReXyi1113.1110.6354.46747.509109.579210.4684.33545.3793105.78110.2854.19343.121410.1194.055102.39441.03359.8773.85938.11597.55569.5783.60634.53891.738Zx = 60.961,Zy, = 24.514Zx = 620.147Zx,y, = 249.68460.961x24.514-6x249.684=0.80.:n=(60.961)2-6x620.147249.684-0.80×620.147b=-4.04=InA60.9961A = e-4.04 = 0.0175.. Nu= 0.0175Re0.80(3)比较(2)和式(3),说明无论是图解法还是回归分析法,所得经验公式是一致的。四、实验数据的图示法常选横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标分度的选择,要反映出实验数据的有效数字数位,并要求方便易读。分度坐标不一定从零开始,而应使图形占满坐标纸为宜。同一幅面上,可以有几种不同单位的纵轴的分度。不同纵轴的分度,应使曲线不至于交叉重叠。1、直角坐标图示法。化工原理实验中的干燥速率曲线、泵性能曲线和过滤曲线,均采用直角坐标图示法。本书以泵性能曲线的标绘为例,说明直角坐标图示法。【示例2】泵性能实验测定的数据如表5所示。泵入口与出口管径为d=0.04m;真空计
∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑∑ ∑ − = − •−• = i ii i i i i i ii x xnyx b XNx yxNyx n 2 2 2 )( 式中:N,数据的组数,此题中 N=6。 我们根据表 3 中的 Re~Nu 的 6 组数据,分别将 Re 与 Nu 取自然数,然后计算有关 项目,并列在表 4 中。 表 4 最小二乘法计算表 序号 xi = Reln Nuyi = ln 2 i x ii yx 1 2 3 4 5 6 10.635 10.468 10.285 10.119 9.877 9.578 4.467 4.335 4.193 4.055 3.859 3.606 113.11 109.579 105.781 102.394 97.555 91.738 47.509 45.379 43.121 41.033 38.115 34.538 ∑ i = i x 961.60 ∑ yi = 514.24 147.620 2 ∑xi = ∑ yx ii = 684.249 0175.0 ln04.4 9961.60 147.62080.0684.249 80.0 147.6206)961.60( 684.2496514.24961.60 04.4 2 == =−= ×− = = ×− ×−× ∴ = − eA b A n 80.0 ∴ Nu = Re0175.0 (3) 比较(2)和式(3),说明无论是图解法还是回归分析法,所得经验公式是一致的。 四、实验数据的图示法 常选横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标分度的选择,要反映出实验数据的有效数 字数位,并要求方便易读。分度坐标不一定从零开始,而应使图形占满坐标纸为宜。同 一幅面上,可以有几种不同单位的纵轴的分度。不同纵轴的分度,应使曲线不至于交叉 重叠。 1、直角坐标图示法。化工原理实验中的干燥速率曲线、泵性能曲线和过滤曲线, 均采用直角坐标图示法。本书以泵性能曲线的标绘为例,说明直角坐标图示法。 【示例 2】泵性能实验测定的数据如表 5 所示。泵入口与出口管径为d=0.04m;真空计