流为20-25A。（注意：稳压电源提供的是恒流源。对试件的加热量主要看供给的电流大小，仪表会同时显示其输出电压值。）稳定后即可测量各有关数据。

（3）保持加热功率不变，风机频率减小，稳定后又可测到一组数据。试验时对每一种直径的管子，空气流速可调整8个工况。加热电流（压）保持不变，亦可根据管子直径及风速大小适当调整，保持管壁与空气中有适当的温差。每调整一个工况，须待压力表，热电偶读数等稳定后方能测量各有关数据。 五、实验数据的计算与整理 试验用二根不锈钢管：

直径D=4.0mm和6.3mm范围，管长为200 mm，测压点ab间距约100mm

1. 空气的来流速度v

根据伯努力方程，毕托管所测得的气流动压?P(N/m2)与气流速度v(m/s)的关系：

?P?12?v2 (Pa) (6-2-5)

v?2???p? (m/s) (6-2-6)

式中?为空气的密度（kg/m3)，由空气温度tf查表确定。 2、管壁温度tw

由铜-康铜热电偶测得, 试验管为有内热源的圆筒形壁，且内壁绝热，因此，内壁温度 t1大于外壁温度tw。由于所用管壁很薄，仅

5

0.2-0.3mm，且空气对外管的换热系数较小，可足够确认的认为tw= t1。 ３、试验管工作段ab间的发热量 Q

Q = IU W (6-2-7) ４ 、空气流过管外壁时的平均换热系数 h?Q W/(m℃) (6-2-8)

A(tw?tf) 其中：A--电压测点ab间试验管的外表面积 ㎡ ５. 换热准则方程式

根据每一实验工况所测得的数值可计算出相应的Nu值及Re值，然后，在双对数坐标纸上，以Nu为纵轴，Re为横轴，将各工况点描出，它们的规律可近似地用一直线表示，即：

lgNu?a?mlgRe (6-2-9)

则Nu和Re之间的关系可近似表示为一指数方程的形式： Nu?CRe (6-2-10)

其中 a?lgC

如用 x?lgRe，y?lgNu，上式则可表示为：

y?a?mx (6-2-11)

m 根据最小二乘法原理，系数a及m可按下式计算：

?xy?x??y?xa?(?x)?n?x22222 (6-2-12)

x?y?n?xy?m?(?x)?n?x (6-2-13)

式中：n—实验点的数目；

xy?(lgRe)(lgNu)；

6

22x?(lgRe) 。

在计算Nu及Re时所用的空气导热系数?、运动粘度?，可根据边界层的平均温度作为六、实验报告要求

1. 在双对数坐标纸上描绘出各实验点，并用最小二乘法求出强迫对流换热的准则方程式；

2. 将实验结果与有关参考书给出的空气横掠单管时换热的准则方程式和曲线图进行比较； 3. 对实验结果进行分析与讨论。 七 思考题

1结合实验数据，分析对流换热系数和风速的关系。 ２ 测试得到的准则方程式与理论公式误差产生的原因。 八、注意事项

1、首先了解试验装置的各个组成部分，并熟悉仪表的使用，以免损坏仪器。

2、为确保管壁温度不至超出允许的范围，启动及工况改变时都必须注意操作顺序。启动电源之前，先将电源调节旋钮转至零位： 3、启动时必须先开风机，调整风速，然后对试验管通电加热，并调整到要求的工况。注意电流表上的读数，不允许超出工作电流参考值。试验完毕时，必须先关加热电源，待试件冷却后，再关风机。 ４电流极限值27安 加热管壁温不能超过100℃，皮托管压差不能小于25kPa

7

tm?tf?tw2作为定性温度查表。

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