声波衰减系数的测定实验报告

声波衰减系数的测定姓名：封海晨学院：信息工程学院

班级：电子167班学号：6110116231座位号：39

实验地点：基础实验大楼B104

日期：2017年10月18日

实验目的

1、测出声波在空气中声强衰减系数。

二．实验原理

1.声波在媒介中传播时，声强衰减如下式所示：

I d =I 0e αd

1式中I 0表示入射初始声强，I d 为深入媒质d 距离处的声强，α为衰减系数。

2.在自由声场中，声波传播方向上某点声强I 与声压P 、媒介特性阻抗Z 存在如下关系：

I=P 2

3.声压与电压关系

P=kU3

3.衰减系数的确定

由123式得：U2d=U02eαd

对其两边取对数则有：

2ln U d=αd+ln U02

式中为α为衰减系数，可看出电压对数的两倍2ln U d与衰减系数α成线性关系若测得n组电压数值，作如上处理，再作图求得斜率即求得衰减系数α。

三．实验仪器

声速测定仪、数字示波器、函数信号发生器、信号连接线。

四．实验内容及步骤

1.调节信号源，示波器至最佳状态，示波器显示信号波形大小合适，位置居中。

2.将接收换能器从相距发射器30mm左右开始往后移动，当达到电压峰值时，记下各自相应的峰峰电压值和接收换能器位置。

五．数据记录及处理（包括数据表格、数据计算、画图等）

表1实验数据

次峰值距峰值电

2LnU次数峰值距峰值电

2LnU

数离(mm)压(v)离(mm)压(v)

130.690 3.04 2.22421124.67 1.400.673

234.545 3.04 2.22422129.67

1.360.615

339.261 3.02 2.22423133.35

1.400.673

444.942 3.00 2.22424138.21

1.320.555

549.710 2.98 2.19725143.73

1.200.365

653.365 2.92 2.14326148.57

1.200.365

758.230 2.52 1.84927153.72

1.020.040

862.776 2.40 1.75128157.88

1.000

967.628 2.20 1.57729162.45

0.980-0.040

1072.220 2.08 1.46430166.03

0.980-0.040

1177.949 1.92 1.30531171.050.980-0.040

1281.728 1.92 1.30532176.560.960-0.082

1386.501 1.84 1.22033181.330.920-0.167

1492.254 1.72 1.08534185.470.860-0.302

1596.770 1.600.94035190.120.768-0.528

16100.55 1.68 1.03836194.890.776-0.507

17105.27 1.600.94037199.790.744-0.591 52

18109.99 1.520.83738204.730.736-0.613 05

19114.69 1.440.72939209.260.688-0.750 00

20120.66 1.440.72940214.260.680-0.771 55

六．实验结果分析与小结

由上表中数据绘出2LnU-d图,如下图所示。

图42LnU2d关系图由上图可以看出,2LnU-d基本上显示线性关系,符合公式（1）。经Excel线

性拟合计算,其相关系数R2=0.937斜率即声强的衰减系数α=-0.017dB/mm。

1.由于每次在确定电压峰值时，记录下的数字可能有误差，做直线时会有一定的误差。

2.作直线时会有选择的舍弃一些点，然后直线的拟合程度也不是特别好，造成α的误差。

七．附上原始实验数据（拍照）

传热系数与给热系数

传热系数K 和给热系数α的测定一. 实验目的 1. 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方法； 2. 掌握借助于热电偶测量壁温的方法； 3. 学会给热系数测定的试验数据处理方法； 4. 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。二. 基本原理１．传热系数K 的理论研究在工业生产和科学研究中经常采用间壁式换热装置来达到物料的冷却和加热。这种传热过程系冷、热流体通过固体壁面进行热量交换。它是由热流体对固体壁面的对流给热，固体壁面的热传导和固体对冷流体的对流给热三个传热过程所组成。如图1所示。由传热速率方程知，单位时间所传递的热量 Q=()t T KA - （1）而对流给热所传递的热量，对于冷、热流体均可由牛顿冷却定律表示 Q=()1w h h t T A -α （2）或 Q=()t t A w c c -2α （3）对固体壁面由热传导所传递的热量，则由傅立叶定律表示为 Q ()21w w m t t A -?=δ λ （4）由热量平衡和忽略热损失，可将（2）、（3）、（4）式写成如下等式 Q=KA t T A t t A t t A t T c c w m w w h h w 1 112211-=-=-=-αλδα （5）所以 c c m h h A A A K αλδα111 ++= （6） ()22222111111,,,,,,,,,,,,u c u c d f K p p λμρδλλμρ=＝()5,2,6f （7）图1传热过程示意图

从上式可知，除固体的导热系数和壁厚对传热过程的传热性能有影响外，影响传热过程的参数还有12个，这不利于对传热过程作整体研究。根据因次分析方法和π定理，热量传递范畴基本因次有四个：[L],[M],[T],[t] ,壁面的导热热阻与对流给热热阻相比可以忽略 K ≈()21,ααf （8）要研究上式的因果关系，尚有π=13-4=9个无因次数群，即由正交网络法每个水平变化10次，实验工作量将有108次实验，为了解决如此无法想象的实验工作量，过程分解和过程合成法由此诞生。该方法的基本处理过程是将(7)式研究的对象分解成两个子过程如(8)式所示，分别对21,αα进行研究，之后再将21,αα合并，总体分析对K 的影响，这有利于了解影响传热系数的因素和强化传热的途径。当1α＞＞2α时，2α≈K ，反之当1α＜＜2α时，1α≈K 。欲提高K 设法强化给热系数小的一侧α，由于设备结构和流体已定，从(9)式可知，只要温度变化不大，1α只随1u 而变， ()1111111,,,,,λμραp c u d f = (9) 改变1u 的简单方法是改变阀门的开度，这就是实验研究的操作变量。同时它提示了欲提高K 只要强化α小的那侧流体的u 。而流体u 的提高有两种方法：（１）增加流体的流量；（２）在流体通道中设置绕流内构件，导致强化给热系数。由(9)式，π定理告诉我们，π=７－４＝３个无因次数群，即： ()1111111,,,,,λμραp c u d f = ? ???? ??=λμμ ρλαp c du f d , (10) 经无因次处理，得： c b o a Nu Pr Re = (11) 如果温度对流体特性影响不大的系统，并且温度变化范围不大，则式(11)可改写为：b a Nu Re = 式中：c o a a Pr =。２．传热系数K 和α的实验测定

超声波衰减系数的测量实验报告

北京交通大学大学物理实验设计性实验报告实验题目超声波衰减系数的测量学院电气工程学院班级学号姓名

首次实验时间年月日超声波衰减系数的测量实验方案一、实验任务：超声波在介质中传播，声波衰减与介质的特性和状态有关系，试用超声声速测定仪研究超声波在空气和液体（水）中的衰减系数，并研究超声波的频率与激励电信号波型对超声波在空气和水中的衰减系数的影响。要求衰减系数测量误差不大于5%。二、实验要求： 1、参阅相关资料，了解超声波换能器种类，特别是压电式超声换能器工作原理。了解超声波在不同介质中的传播特性。 2、熟悉超声声速测定仪和示波器的使用方法。 3、采用两种频率的正弦波分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 4、采用方波或脉冲波再分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。

三、实验方案： 1、物理模型的确立：超声波在损耗介质中的准驻波效应图1.超声波波束在空气中的传播和反射设产生超声波的波源处于坐标系原点O ，入射超声波波束沿坐标系x 轴方向传播，其波动方程为： ()0=A exp y i t x ωγ-???? 入（1）反射波的波动方程为： ()() { }00=exp 2y RA i t x x ωγ+-反（2）其中，R 为反射系数，k i γα=-为波的传播系数，α是介质的衰减系数，2k π λ = 是波矢。入射波和反射波在0～0x 区间叠加，其合成波的波动方程为： ()(){} ()()()(){} 0000022000000exp exp 2cos cos 2sin sin 2x x x x i t x x y A i t x RA i t x x e A e kx RA e k x x i A e kx RA e k x x ααωααωγωγ----=-++-???????? ????=+----???? O X 0 X

综合传热系数的测定实验

实验1综合传热系数的测定实验一、实验目的 1．了解间壁式传热元件的结构。 2．了解观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型。 3．通过对内管是光滑管的空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握空气在圆形光滑直管中强制对流传热系数的测定的实验方法，加深对其概念和影响因素的理解。确定关联式Nu=Are m Pr0.4中常数A、m的值。 4．掌握传热系数测定的实验数据处理方法。 5．掌握孔板流量计的使用。 6．掌握DC-3A微音气泵的使用。二、实验内容及基本原理（一）实验内容 1．观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型。 2．测定不同流速下简单套管换热器的对流传热系数α。 3．对实验数据通过Excel进行处理，求关联式Nu=A·Re m Pr0.4中常数A、m的值；并绘制曲线。 4．实验原始记录光滑管记录： 5．实验数据处理与分析数据处理光滑管：实验结果列表和作图：

（二）实验原理 1．准数方程空气在圆形直管中作湍流流动的给热准数方程：），，，d l Gr f Nu Pr (Re 1= （1-1）式中 l —为管长，m ； d —为管径，m ；强制对流时，G r 可忽略；对气体而言，原子数相同（如单原子、双原子…）的气体Pr 为一常数，当50>d l 其影响亦可忽略，故上式可写为： (Re)f N u = （1-2）一般可写成 m u A N Re = （1-3）其中A 为常数，λ αd Nu = ， μρdu =Re 。 2．准数方程中各参数的测定和计算（1）α值的计算：空气传热膜系数α可以通过测定总传热系数（K ）进行测取。K 与α有下列关系： 2 1 11αλδα+ +=s K （1-4）因管壁很薄，可将圆壁看成平壁。这里因是空气，故不计污垢热阻，上式中s λδ为黄铜管壁热传导的热阻，壁厚0.001米，黄铜导热系数λs =377(W/m·k)，故δ/λs =2.7×10-6 ；1/α2为蒸气冷凝膜的热阻，α2=2×104 ，故 1/α2=5×10-5，空气传热膜系数α在100上下，热阻1/α=1×10-2 ，对比之下，上述两项热阻均可忽略，即K ≈α。其测定方法可用牛顿冷却定律进行： m t S K Q ???= （1-5） ()进出t t c V Q p s -ρ= （1-6） m p s t S t t c V K ??= ≈) -(进出ρα （1-7）式中：V s —空气体积流量，m 3/s （由流量计测取） ρ—流经流量计处的空气密度，kg/m 3；

常用单位换算对照表

1. 常用度量衡及常用参数单位换算版本 ? 量纲 K: 千 103 M: 兆 106 G: 吉 109 m: 毫 10-3 μ: -6 n: 纳(毫微) 10-9 P: 皮(微微) 10-12 f: 毫微-15 ? 常用度量衡 Linear Measure 长度 1 inch 英寸(in)= millimetres 毫米(mm) 1 foot 英尺(ft)=1 2 inches 英寸(in)= metre 米(m) 1 yard 码(yd)= 3 feet 英尺(ft)= metre 米(m) 1 (statute) mile 英里=1760 yards 码(yd)= kilometres 千米(km) 1 nautical mile 海里=185 2 metre 米(m) 1 mil 密耳(mil)= inch 英寸(in) Square Measure 面积 1 square inch 平方英寸= 平方厘米(cm 2) 1 square foo 平方英尺=144 .平方英寸= 平方分米(dm 2) 1 square yard 平方码=9 sq.ft. 平方英尺= 平方米(m 2) 1 acre 英亩=4840 .平方码= hectare 公顷 1 square mile 平方英里=640 acres 英亩=259 hectares 公顷 Cubic Measure 体积页码：1 /5 深圳市京泉华电子有限公司深圳兴万新电子有限公司

1. 常用度量衡及常用参数单位换算版本 1 cubic inch 立方英寸= 立方厘米(cm 3) 1 cubic foot 立方英尺=1728 . 立方英寸= 立方米(m 3) 1 cubic yard 立方码=27 cu.ft. 立方英尺= 立方米(m 3) Capacity Measure 容积 Britich 英制 1 pint 品脱=20 fluid oz.液量盎司= .立方英寸= litre 升(L) 1 quart 夸脱= 2 pints 品脱= litres 升(L) 1 gallon 加伦=4 quarts 夸脱= litres 升(L) 1 peck 配克=2 gallons 加伦= litres 升(L) 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克= litres 升(L) 1 quarter 八蒲式耳=8 bushels 蒲式耳= hectolitres 百升 American dry 美制干量 1 pint 品脱= . 立方英寸= litre 升(L) 1 quart 夸脱= 2 pints 品脱= litres 升(L) 1 peck 配克=8 quarts 夸脱= litres 升(L) 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克= litres 升(L) American liquid 美制液量 1 pint 品脱=16 fluid oz.液量盎司= .立方英寸= litre 升(L) 1 quart 夸脱= 2 pints 品脱= litre 升(L) 页码：2 /5 深圳市京泉华电子有限公司深圳兴万新电子有限公司

100种常用计量单位换算系数表

100种常用计量单位换算系数表一、长度SI基本单位：米（m） 1（市）尺=1/3 m *1埃=10-10 m *1费密=10-15 m *1码=9.144000×10-1 m *1英寸=2.540000×10-2 m *1英尺=3.048000×10-1 m *1英里=1.609344×103m *1海里=1.852000×103 m 1光年=9.46055×1015 m *1μ=10-6 m *1密耳=2.540000×10-5 m 二、面积SI导出单位：平方米㎡ *1公亩=102㎡ *1公顷=104㎡ *1靶恩=10-28㎡ 1英亩=4.04686×103㎡ 1平方码=8.361274×10-1㎡三、体积、容积SI导出单位立方米（m3） 1升=10-3 m3 1桶（石油业）=1.589873×10-1m3

1蒲式耳（美）=3.523907×10-2m3 1加仑（英）4.546092×10-3 m3 1加仑（美）3.785412×10-3 m3 1液盎司（美）=2.957353×10-5m3 1液盎司（英）=2.841307×10-5 m3 1立方英寸=1.638706×10-5 m3 1立方英尺=2.831685×10-2 m3 1立方码=7.645549×10-1 m3 四、质量、重量SI基本单位：千克（公斤）（kg）*1市斤=0.5 kg *1吨=103 kg 1原子质量单位≈1.66×10-27kg *1（米制）克拉=2×10-4kg 1盎司（常衡）=2.834952×10-2kg 1盎司（金衡，药衡）=3.110340×10-2kg *1磅（常衡）=4.535920×10-1kg 1磅（金衡，药衡）=3.732417×10-1kg 1斯勒格=1.459390×10kg 1英吨（长）=1.016047×103kg 1英吨（短）=0.9071847×103 kg 五、时间SI基本单位：秒（s） 1分=60 s

总传热系数的测定附最全思考题

聊城大学实验报告课题名称：化工原理实验实验名称：总传热系数的测定姓名：元险成绩：学号：1989 班级：实验日期：2011-9-18 实验内容：测定套管换热器中水—水物系在常用流速范围内的总传热系数K，分析强化传热效果的途径。

总传热系数的测定一、实验目的 1.了解换热器的结构，掌握换热器的操作方法。 2.掌握换热器总传热系数K 的测定方法。 3.了解流体的流量和流向不同对总传热系数的影响二、基本原理在工业生产中，要完成加热或冷却任务，一般是通过换热器来实现的，即换热器必须在单位时间内完成传送一定的热量以满足工艺要求。换热器性能指标之一是传热系数K 。通过对这一指标的实际测定，可对换热器操作、选用、及改进提供依据。传热系数K 值的测定可根据热量恒算式及传热速率方程式联立求解。传热速率方程式： Q =kS ?t m （1）通过换热器所传递的热量可由热量恒算式计算，即 Q =W h C ph （T 1－T 2）=W c C pc （t 2－t 1）＋Q 损（2）若实验设备保温良好，Q 损可忽略不计，所以 Q =W h C ph （T 1－T 2）=W c C pc （t 2－t 1）（3）式中，Q 为单位时间的传热量，W ；K 为总传热系数，W/(m 2·℃)；?t m 为传热对数平均温度差，℃；S 为传热面积（这里基于外表面积），m 2；W h ,W c 为热、冷流体的质量流量，kg/s ；C ph ,C pc 为热、冷流体的平均定压比热，J/(kg ·℃)；T 1,T 2为热流体的进出口温度，℃；t 1,t 2为冷流体的进出口温度，℃。 ?tm 为换热器两端温度差的对数平均值，即 12 1 2ln t t t t t m ???-?=? （4）当212≤??t t 时，可以用算术平均温度差(2 12t t ?+?)代替对数平均温度差。由上式所计算出口的传热系数K 为测量值K 测。传热系数的计算值K 计可用下式进行计算： ∑+++=S i R K λδαα11 10计（5）式中，α0为换热器管外侧流体对流传热系数，W/(m 2·℃)；αi 为换热器管内侧流体对流传热系数，W/(m 2·℃)；δ为管壁厚度，m ；λ——管壁的导热系数，W/(m 2·℃)；R S 为污垢热阻，m 2·℃/W 。当管壁和垢层的热阻可以忽略不计时，上式可简化成：

换热器传热系数测定汇总

化工实验报告姓名：学号：报告成绩：课程名称化工原理实验实验名称换热器传热系数的测定实验班级名称组长同组者指导教师实验日期教师对报告的校正意见一、实验目的 1、了解传气—汽对流热的基本理论，掌握套管换热器的操作方法。 2、掌握对流传热系数 α i 测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。 3、应用线性回归分析方法，确定关联式 4 .0Pr Re i m A Nu = 中常数 A 、m 的值。 4、了解强化换热的基本方式，确定传热强化比 0/Nu Nu 。二、实验内容与要求 1、测定不同空气流速下普通套管换热器的对流传热系数 α i 。 2、不同空气流速下强化套管换热器的对流传热系数 α i 。 3、分别求普通管、强化管换热器准数关联式4 .0Pr Re i m A Nu =中常数 A 、m 的值。 4、根据准数关联式4 .0Pr Re i m A Nu =,计算同一流量下的传热强化比 0/Nu Nu 。 5、分别求取普通套管换热器、强化套管换热器的总传热系数 0K 。三、实验原理 1 、对流传热系数i α的测定： i m i i S t Q ?= α （5-1）式中：i α—管内流体对流传热系数，w/（m 2·℃）； Q i —管内传热速率，w ； 3600 t C V Q m p m i ????= ρ （5-2）式中：V —空气流过测量段上平均体积，m 3/h ； m P —测量段上空气的平均密度，kg/m ； i S —管内传热面积， m ； 1 页

Re Pr 4 .0-Nu m Cp —测量段上空气的平均比热，J/（kg.g ）； m t ?—管内流体空气与管内壁面的平均温度差，℃。 ()() 2 121m ln t t T t T t T t T S S w w -----= ? （5-3）当 2>1t ? / 2t ? >0.5 时，可简化为 2 2 1t t T t W m +- =? （5-4）式中：1t ，2t —冷流体（空气）的入口、出口温度，℃； Tw — 壁面平均温度，℃。 2、对流传热系数准数关联式的实验确定：流体在管内作强制对流时，处于被加热状态，准数关联式的形式为： n i m i A Nu Pr Re = （5-5）其中，传热准数：i i i i d Nu λ α= （5-6）雷诺准数： i i i i i u d μ ρ= Re （5-7）其中：u-测量段上空气的平均流速：3600?= F V u （5-8）普朗特准数： i i pi i c λ μ= Pr （5-9）对于管内被加热的空气，普朗特准数i Pr 变化不大，可认为是常数，关联式简化为： 4.0Pr Re i m i A Nu i = （5-10）通过实验确定不同流量下的i Re 与i Nu 。 3、关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ，m 的确定：以 4 .0Pr Nu 纵坐标，Re 为横坐标，在对数坐标上绘关系，作图、回归得到准数关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ，m 。同理得到强化管准数关联式4 .0Pr Re i m i A Nu i =中的常数A ，m 。 4、强化比的确定 2 页

小学数学常用公式大全(单位换算表)

小学数学常用图形周长面积体积计算公式: 1,正方形 C周长S面积a边长周长=边长×4 面积=边长×边长 C=4a S=a×a S=a2 2,正方体 V体积a棱长表面积=棱长×棱长×6体积=棱长×棱长×棱长S表=a×a×6 表=6a2 V=a×a×a V= a3 3,长方形 C周长S面积a边长周长=(长+宽)×2 C=2(a+b) 面积=长×宽 S=ab 4,长方体 V体积S面积a长b宽h高 (1)表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2 (2)体积=长×宽×高 S=2(ab+ah+bh) V=abh 5,三角形 S面积a底h高面积=底×高÷2 S=ah÷2 三角形高=面积×2÷底三角形底=面积×2÷高 6,平行四边形 S面积a底h高面积=底×高S=ah 7,梯形 S面积a上底b下底h高面积=(上底+下底)×高÷2 S=(a+b)× h÷2 8,圆形

S面积C周长π圆周率 d直径r半径周长=直径×π 周长=2×π×半径面积=半径×半径×π C=πd C=2πr S=πr2 d=C÷π d=2r r=d÷2 r=C÷2÷πS环=π(R2-r2) 9,圆柱体 V体积h高S底面积r底面半径C底面周长侧面积=底面周长×高 (2)表面积=侧面积+底面积×2 (3)体积=底面积×高 S侧=Ch S侧=πdh V=Sh V=πr2h 圆柱体积=侧面积÷2×半径 10,圆锥体 V体积h高 S底面积r底面半径体积=底面积×高÷3 V=Sh÷3 长度单位换算 1千米=1000米；1米=10分米 1分米=10厘米；1米=100厘米 1厘米=10毫米面积单位换算 1平方千米=100公顷；1公顷=10000平方米；1平方米=100平方分米1平方分米=100平方厘米；1平方厘米=100平方毫米 1平方米＝0.0015亩；1万平方米=15亩 1公顷＝15亩＝100公亩＝10000平方米 1公亩等于100平方米 1(市)亩等于666.66平方米体(容)积单位换算 1立方米=1000立方分米；1立方分米=1000立方厘米；1立方分米=1升1立方厘米=1毫升；1立方米=1000升重量单位换算

对流传热实验实验报告

实验三对流传热实验一、实验目的 1.掌握套管对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解，应用线性回归法，确定关联式4.0Pr Re m A Nu =中常数A 、m 的值； 2.掌握对流传热系数i α随雷诺准数的变化规律； 3．掌握列管传热系数Ko 的测定方法。二、实验原理㈠套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 ⒈ 对流传热系数i α的测定在该传热实验中，冷水走内管，热水走外管。对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定 i i i S t Q ??= α （1）式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2?℃)； Q i —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2； t ?—内壁面与流体间的温差，℃。 t ?由下式确定： 2 2 1t t T t w +- =? （2）式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃； T w —壁面平均温度，℃；因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用t w 来表示。管内换热面积： i i i L d S π= （3）式中：d i —内管管内径，m ； L i —传热管测量段的实际长度，m 。

由热量衡算式： )(12t t Cp W Q m m i -= （4）其中质量流量由下式求得： 3600 m m m V W ρ= （5）式中：m V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。 m Cp 和m ρ可根据定性温度t m 查得，2 2 1t t t m +=为冷流体进出口平均温度。t 1，t 2， T w ， m V 可采取一定的测量手段得到。 ⒉ 对流传热系数准数关联式的实验确定流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为 n m A Nu Pr Re =. （6）其中： i i i d Nu λα= ， m m i m d u μρ=Re ， m m m Cp λμ=Pr 物性数据m λ、m Cp 、m ρ、m μ可根据定性温度t m 查得。经过计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pr 变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为： 4.0Pr Re m A Nu = （7）这样通过实验确定不同流量下的Re 与Nu ，然后用线性回归方法确定A 和m 的值。㈡列管换热器传热系数的测定管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，

常用法定计量单位换算表

常用法定计量单位换算表我国的法定计量单位（以下简称法定单位）包括： 1.国际单位制的基本单位； 2.国际单位制的辅助单位； 3.国际单位制中具有专门名称的导出单位； 4.国家选定的非国际单位制单位； 5.由以上单位构成的组合形式的单位； 6.由词头和以上单位所构成的十进倍数和分数单位。国际单位制中具有专门名称的导出单位量的名称单位名称单位符号其它表示式例频率赫[兹] Hz s-1 力、重力牛[顿] N kgm/s2 压力、压强、应力帕[斯卡] Pa N/m2 能量、功、热焦[耳] J Nm 功率、辐射通量瓦[特] W J/s 电荷量库[仑] C As 电位、电压、电动势伏[特] V W/A 电容法[拉] F C/V 电阻欧[姆] S V/A 电导西[门子] Wb A/V 磁通量韦[伯] T Vs 磁通量密度、磁感应强度特[斯拉] H Wb/m2 电感亨[利] C Wb/A 摄氏温度摄氏度1m cdsr 光通量流[明] 1x 1m/ m2 光照度勒[克斯] Bq s-1

放射性活度贝可[勒尔] Gy J/kg 吸收剂量戈[瑞] Sv J/kg 剂量当量希[沃特] 国家选定的非国际单位制单位量的名称单位名称单位符号换算关系和说明时间分 [小] 时天（日） min h d 1min=60s 1h=60min=3600s 1d=24h=86400s 平面角[角]秒 [角] 分度 (″) (′) (°) 1″=( π/640800)rad (π为圆周率) 1′=60″=(π/10800)rad 1°=60′= （π/180）rad 旋转速度转每分 r/min 1r/min=(1/60)s-1 长度海里n mile 1n mile=1852m (只用于航行) 速度节kn 1kn=1n mile/h =(1852/3600)m/s (只用于航行) 质量吨原子质量单位 t u 1t=103kg1u≈×10-27kg 体积升L,(1) 1L=1dm3=10-3m3 能电子伏 eV 1eV≈×10-19J 级差分贝dB 线密度特[克斯] tex 1tex=1g/km

总传热系数的测定实验报告

实验二：总传热系数的测定一、实验目的 1、了解换热器的结构与用途; 2、学习换热器的操作方法； 3、掌握传热系数k计算方法； 4、测定所给换热器的逆流传热系数k。二、实验原理在工业生产过程中冷热流体通过固体壁面（传热元件）进行热量传递，称为间壁式换热。间壁式换热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三部分组成。本实验热流体采用饱和蒸汽走壳程，冷流体为空气走管程。当传热达到稳定时，总传热速率与冷流体的传热速率相等时，而即为，综上可得，其中。 T --- 热流体; t --- 冷流体; V --- 冷流体进口处流量计读数; ---冷流体平均温度下的对应的定压比热容; ρ --- 冷流体进出口平均温度下对应的密度. 三、实验设备及流程 1、实验设备

传热单元实验装置(换热器、风机、蒸汽发生器) ，整套实验装置的核心是一个套管式换热器，它的外管是一根不锈钢管，内管是一根紫铜管。根据紫铜管形状的不同，我们的实验装置配有两组换热器，一种是普通传热管换热器，另一种是强化传热管换热器，本实验以普通传热管换热器为例，介绍总传热系数的测定。 2、实验流程来自蒸汽发生器的水蒸气从换热器的右侧进入换热器的不锈钢管。而来自风机的冷空气从换热器的左侧进入换热器的紫铜管，冷热流体通过紫铜管的壁面进行传热。冷空气温度升高而水蒸汽温度降低，不凝气体和冷凝水通过疏水阀排出系统，而冷空气通过风机的右侧排出装置。四、实验步骤需测量水蒸气进口温度，出口温度，冷空气进口温度，出口温度，冷空气的体积流量以及紫铜管的长度及管径。前四项通过仪表读数可获得，冷空气进口温度可以由另外一块仪表盘读数计算可获得。紫铜

总传热系数的测定.doc(实验)

总传热系数测定实验一、实验目的 1．观察水蒸气在换热管外壁上的冷凝现象，并判断冷凝类型； 2．测定饱和水蒸气在圆形管外壁上的冷凝给热系数；二、基本原理在套管换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以空气，水蒸气冷凝放热以加热空气，在传热过程达到稳定后，有如下公式： V ρC P (t 2-t 1)=K A m t ? 其中： V ：空气体积流量，m 3/s A ：内管的外壁的传热面积，m 2 ρ：空气密度，kg/m 3 C P ：空气平均比热，J/(kg ℃) t 1、t 2：空气进、出口温度，℃ T 1、T 2：蒸汽进、出口温度，℃ m t ?：对数平均温差，℃ 1 2211221ln ) ()(t T t T t T t T t m -----= ? 若能测得被加热流体的V 、t 1、t 2，内管的换热面积A 以及水蒸气温度T 1、T 2，即可计算实测的水蒸气（平均）冷凝给热系数。三、实验装置与流程实验装置如下图

水蒸气～空气换热流程图来自蒸汽发生器的水蒸气进入玻璃套管换热器，与来自风机的风进行热交换，冷凝水经疏水器排入地沟。冷空气经孔板（转子）流量计进入套管换热器内管（紫铜管），热交换后排出装置外。 2．设备与仪表规格（1）紫铜管规格：直径φ21×2.8mm，长度L=1000mm （2）外套玻璃管规格：直径φ100×5mm，长度L=1000mm （3）压力表规格：0～0.1MPa 四、实验步骤与注意事项 1．打开总电源空气开关，打开仪表及巡检仪电源开关，给仪表上电。 2．打开仪表台上的风机电源开关，让风机工作，同时打开冷流体入口阀门，让套管换热器里冲有一定量的空气。 3．打开冷凝水出口阀，注意只开一定的开度，开的太大会让换热桶里的蒸汽跑掉，关的太小会使换热玻璃管里的蒸汽压力集聚而产生玻璃管炸裂。 4．在做实验前，应将蒸汽发生器到实验装置之间管道中的冷凝水排除，否则夹带冷凝水的蒸汽会损坏压力表及压力变送器。关闭蒸汽进口阀门，打开装置下面的排冷凝水阀门，让蒸汽压力把管道中的冷凝水带走，当听到蒸汽响时关闭冷凝水排除阀。 5．刚开始通入蒸汽时，要仔细调节蒸汽进口阀门的开度，让蒸汽徐徐通入换热器中，

超声波衰减系数的测量-讲义及数据

超声设计性实验：超声波衰减系数的测量一、实验目的：测量超声波在空气和水中的衰减系数二、实验原理：超声波在损耗介质中的准驻波效应图1.超声波波束在空气中的传播和反射设产生超声波的波源处于坐标系原点O ，入射超声波波束沿坐标系x 轴方向传播，其波动方程为： ()0=A exp y i t x ωγ-???? 入（1）反射波的波动方程为： ()() { }00=exp 2y RA i t x x ωγ+-反（2）其中，R 为反射系数，k i γα=-为波的传播系数，α是介质的衰减系数，2k π λ = 是波矢。入射波和反射波在0～0x 区间叠加，其合成波的波动方程为： ()(){} ()()()(){} 0000022000000exp exp 2cos cos 2sin sin 2x x x x i t x x y A i t x RA i t x x e A e kx RA e k x x i A e kx RA e k x x ααωααωγωγ----=-++-???????? ????=+----???? （3） O X 0 X

合成波各点均作简谐振动，其振幅分布为： () ()1 2 00 2222002Re cos 2x x x x A A e R e k x x ααα---??=++-?? （4）如果利用超声波接收器作反射面，则超声波接收器收到的合成波振幅为: ()01x A A R e α-=+ (5) 因为超声波发生器和接收器是由同一材料制成，所以有： 00 A U A U =（6）其中0U 是信号发生器输出电压数值，U 是示波器显示电压数值。设超声波接收器在任意波峰位置处i x 时，示波器显示电压数值为i U ，则 ()()0ln ln 1A A R x α=+-（7）令 ()()00ln ln i U A A U y ==（8） ()ln 1b R =+（9）则（7）式可以写成： y b x α=-（10）利用直线拟合方法，可以测量超声波在介质中的衰减系数。三、实验过程：

空气水蒸气对流给热系数测定实验报告

一．实验课程名称化工原理二．实验项目名称空气－蒸汽对流给热系数测定三、实验目的和要求 1、了解间壁式传热元件，掌握给热系数测定的实验方法。 2、掌握热电阻测温的方法，观察水蒸气在水平管外壁上的冷凝现象。 3、学会给热系数测定的实验数据处理方法，了解影响给热系数的因素和强化传热的途径。四．实验内容和原理实验内容：测定不同空气流量下进出口端的相关温度，计算?，关联出相关系数。实验原理：在工业生产过程中，大量情况下，冷、热流体系通过固体壁面（传热元件）进行热量交换，称为间壁式换热。如图(4－1)所示，间壁式传热过程由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热所组成。达到传热稳定时，有 ()()()()m m W M W p p t KA t t A T T A t t c m T T c m Q ?=-=-=-=-=221112222111αα （4－1）热流体与固体壁面的对数平均温差可由式（4—2）计算， ()()() 2 211 2211ln W W W W m W T T T T T T T T T T -----= - （4－2）式中：T W 1 －热流体进口处热流体侧的壁面温度，℃；T W 2 －热流体出口处热流体侧的壁面温度，℃。固体壁面与冷流体的对数平均温差可由式（4—3）计算，

()()() 2 21 12211ln t t t t t t t t t t W W W W m W -----= - （4－3）式中：t W 1 －冷流体进口处冷流体侧的壁面温度，℃；t W 2 －冷流体出口处冷流体侧的壁面温度，℃。热、冷流体间的对数平均温差可由式（4—4）计算， ()() 1 221 1221m t T t T ln t T t T t -----= ? （4－4）当在套管式间壁换热器中，环隙通以水蒸气，内管管内通以冷空气或水进行对流传热系数测定实验时，则由式（4－1）得内管内壁面与冷空气或水的对流传热系数， ()()M W p t t A t t c m --= 212222α （4－5）实验中测定紫铜管的壁温t w1、t w2；冷空气或水的进出口温度t 1、t 2；实验用紫铜管的长度l 、内径d 2，l d A 22π=；和冷流体的质量流量，即可计算?2。然而，直接测量固体壁面的温度，尤其管内壁的温度，实验技术难度大，而且所测得的数据准确性差，带来较大的实验误差。因此，通过测量相对较易测定的冷热流体温度来间接推算流体与固体壁面间的对流给热系数就成为人们广泛采用的一种实验研究手段。由式（4－1）得， ()m p t A t t c m K ?-= 1222 （4－6）实验测定2m 、2121T T t t 、、、、并查取()212 1 t t t += 平均下冷流体对应的2p c 、换热面积

多态气固相流传热系数测定

验一多态气固相流传热系数测定实验目的实验原理自然界和工程上，热量传热的机理有传导、对流和辐射。传热时可能有几种机理同时存在，也可能以某种机理为主，不同的机理对应不同的传热方式或规律。本实验将一直经为20mm温度为T0的小钢球，置于温度为恒定Tf的周围环境中，由于Tf不等于T0，小球必要受到加热或冷却而温度变为T，在传热过程中，小球的温度显然随时间而变化，这是一个非定态导热过程。在实验中所用钢球体积非常小，而导热系数又比较大，课可以认为钢球不存在温度梯度，整个球体内温度是均匀一致的，于是根据热平衡原理，球体热量随时间变化应等于通过对流换热向周围环境的散热速率。通过实验可测得钢球在不同环境和流动状态下的冷却曲线，有温度记录仪记下T-t的关系，可计算得出a 和Nu的值。对于气体在20

传热实验实验报告

传热实验一、实验目的 1、了解换热器的结结构及用途。 2、学习换热器的操作方法。 3、了解传热系数的测定方法。 4、测定所给换热器的传热系数K。 5、学习应用传热学的概念与原理去分析与强化传热过程,并实验之。二、实验原理根据传热方程Q=KA△tm,只要测得传热速率Q,冷热流体进出口温度与传热面积A,即可算出传热系数K。在该实验中,利用加热空气与自来水通过列管式换热器来测定K,只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水与空气的流量即可。在工作过程中,如不考虑热量损失,则加热空气释放出的热量Q1与自来水得到的热量Q2应相等,但实际上因热损失的存在,此两热量不等,实验中以Q2为准。三、实验流程与设备实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成。空气走管程,水走壳程。列管式换热器的传热面积由管径、管数与管长进行计算。实验流程图:

四、实验步骤及操作要领 1、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计与温度计的作用。 2、实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。 3、控制所需的气体与水的流量。 4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量与进出口温度,记录设备的有关参数。重复一次。 5、保持空气的流量不变,改变自来水的流量,重复第四步。 6、保持第4步水的流量,改变空气的流量,重复第四步。 7、实验结束后,关闭加热器、风机与自来水阀门。五、实验数据记录与整理 1、设备参数与有关常数换热流型错流 ; 换热面积 0、4㎡

六、实验结果及讨论 1、求出换热器在不同操作条件下的传热系数。计算数据如上表,以第一次记录数据序号1为例计算说明: 度水的算数平均温度：水流量：空气流量：水气4.2029 .219.182/0222.03600 1000 1080/0044.03600 16 213=+=+==??=== -t t T s kg W s m V s J t t C W Q K kg J C p p /867.278)9.189.21(41830222.0)() /(418312=-??=-??=?=传热速率比热容：查表得，此温度下水的 K =-----=-----= ?2479.369.182.299 .21110ln 9.182.29)9.21110(ln )()(）（对数平均温度水进气出水出气进水进气出水出气进逆T T T T T T T T t m 9333 .269 .189.212.291100329.09 .181109 .189.2112211112=--=--==--=--= t t T T R t T t t P K =?=??ψ=?∴=ψ??2479.362479.360.10 .1逆查图得校正系数m t m t t t ) /(1717.192 1101 .192333.19) /(2333.192479 .364.0867 .27822K m W K K K m W t S Q K m ?=+= ?=?=??= 的平均值：传热系数 2、对比不同操作条件下的传热系数,分析数值,您可得出什么结论？答:比较一、二、三组可知当空气流量不变,水的流量改变时,传热系数变化不大,比较四、五组可知空气流量改变而水的流量不改变时,传热系数有很大变化,且空气流量越大,传热系数越大,传热效果越好;综上可知,K 值总就是接近热阻大的

常用单位换算表大全

常用单位换算表大全常用单位换算表大全力 1牛顿(N)＝0.225磅力(lbf)= 0.102千克力(kgf) 1千克力(kgf)= 9.81牛(N) 1磅力(lbf)= 4.45牛顿(N)1达因(dyn)= 10-5牛顿(N) 压力 1巴(bar)= 105帕(Pa) 1千帕(kPa)= 0.145磅力/英寸2(psi) = 0.0102千克力/厘米2(kgf/cm2) = 0.0098大气压(atm) 1磅力/英寸2(psi)= 6.895千帕(kPa) = 0.0703千克力/厘米2(kg/cm2) =0.0689巴(bar)= 0.068大气压(atm) 1物理大气压(atm)= 101.325千帕(kPa)= 14.696磅/英寸2(psi)= 1.0333巴(bar) 1工程大气压= 98.0665千帕(kPa) 1毫米水柱(mmH2O)= 9.80665帕(Pa)1毫米汞柱(mmHg)= 133.322帕(Pa) 1托(Torr) = 133.322帕(Pa)1达因/厘米2(dyn/cm2)= 0.1帕(Pa) 温度 K＝5/9(°F+459.67)K = ℃+273.15 n°F= [(n-32)×5/9]℃n℃= (5/9×n+32)°F1°F= 5/9℃(温度差) 1千米(km)= 0.621英里(mile) 1米(m)= 3.281英尺(ft)= 1.094码(yd) 1厘米(cm)= 0.394英寸(in) 1埃(A)= 10-10米(m) 1英里(mile)= 1.609千米(km) 1英寻(fm)= 1.829(m)1英尺(ft)= 0.3048米(m) 1英寸(in)= 2.54厘米(cm)

声波的衰减

声波的衰减声波在介质中传播时会被吸收而减弱，气体吸收最强而衰减最大，液体其次，固体吸收最小而衰减最小，因此对于一给定强度的声波，在气体中传播的距离会明显比在液体和固体传播的距离短。一个声音在传播过程中将越来越微弱，这就是声波的衰减。造成声波衰减的原因有以下三个: 1.扩散衰减物体振动发出的声波向四周传播，声波能量逐渐扩散开来。能量的扩散使得单位面积上所存在的能量减小，听到的声音就变得微弱。单位面积上的声波能量随着声源距离的平方而递减。 2.吸收衰减声波在固体介质中传播时，由于介质的粘滞性而造成质点之间的内摩擦，从而使一部分声能转变为热能;同时，由于介质的热传导，介质的稠密和稀疏部分之间进行热交换，从而导致声能的损耗，这就是介质的吸收现象。介质的这种衰减称为吸收衰减。通常认为，吸收衰减与声波频率的平方成正比。频率越高超声波越容易被吸收，随着传播距离增加超声波被吸收的越多，由于距离增加会使超声波吸收太多反射回来成像的强度减低 3.散射衰减当介质中存在颗粒状结构(如液体中的悬浮粒子、气泡，固体中的颗粒状结构、缺陷、搀杂物等)而导致的声波的衰减称散射衰减。通常认为当颗粒的尺寸远小于波长时，散射衰减与频率的四次方成正比;当颗粒尺寸与波长相近时，散射衰减与频率的平方成正比。扩散衰减只与距声源的距离有关，与介质本身的性质无关。吸收衰减与散射衰减大小则取决于声波的频率和介质本身的性质。表示声波在某种介质中传播时衰减的大小用衰减系数Q。衰减系数Q按下式计算: 式中x——距声源的距离; Ao——声源处的声压; A——所测量处的声压。从式可看到，所谓衰减系数就是声波在传播路径上单位长度上的衰减量。简单点说，介质致密的物体衰减小，象钢管，漏水声可以沿钢管传播很远，所以，在钢、铁类管道上很容易收索到漏水目标。松散的物体，声衰减很大，传播距离很短。对于同一类物体，声波频率越低，传播距离则越远。如以一较高频率对结构松散、密度差的介质作声波探测时，由于该介质中存在着折射、绕射以及可能出现的多次反射和散射等现象，至使高频率声波无法按原有射线方向传播，声速衰减快，探测无法进行。如降低探测声波的频率，使波长加大，其声波便可穿透较大距离。管道泄漏形成的声波一般频率较低，这是测漏仪能实用于各种地面漏水探测的理论依据。