Bi小于1的物体冷却规律.doc

中国石油大学（传热学）实验报告
实验日期： x 成绩：
班级： x 学号： x姓名： x 教师：
同组者： x

数据处理
1、铜柱数据，测试记录对应的温度如下
D=29.1mm h=45.8mm v=3.0410-5 c=0.461KJ/kg·c =8930kg/m3 =398w/m·c
2、在直角坐标系上做出中心点和边缘点的温降曲线。温度t为纵坐标，时间τ为横坐标。
若实验结果正确，两条温降曲线应基本重合。
曲线如下图1
图1 中心点和边缘点温降曲线

3、表面传热系数h。因为在整个冷却过程中h是变化的，不同时刻有不同的值。当Bi<0.1时，将初始温度为t。的物体放在温度为常数的无限大空间中冷却，由能量守很可得：

对上式积分得：
对上式两边取对数得：
由上式可知，温度t只是时间τ的函数。若令：

b =
则有： Y = bX
上式即为线性回归方程。把所测中心点的温度和对应的时间依次代入X,Y表达式，可求出n组Y、X值：
实验测得的室温为19.1℃
计算第一组中心点数据

其余数据同理求得，可汇总数据如下表

用线性回归法计算出回归系数b，再由b求出h，即：

带入得

带入得

4、检查Bi数，分析中心点和边缘点的温江规律。，h为铜柱表面与空气间的平均表面传热系数，λ为铜柱的导热系数，L为定型尺寸，。

5、把h带入(2)式，计算出中心点对应时刻的温度并绘在同一坐标系里，作出温降曲线，比较说明其差别的原因。
将h带入 求出理论曲线上对应的t值。得表4如下
对上表数据绘图得图2 如下：

图2 理论与实际温降曲线

因为理论计算时使用的是平均对流换热系数，与实际不符，所以前半段理论曲线高于实际曲线，后半段理论曲线低于实际曲线。
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