传热学实验指导书
《传热学》
实验指导书工程热物理教研室编
华北电力大学（北京）
二00六年九月
前言
1．实验总体目标
通过本实验，加深学生对传热学基本原理的理解，掌握相关的测量方法，熟练使用相关的测量仪表，培养学生分析问题、解决问题的能力。
⒉适用专业
热能与动力工程、建筑环境与设备工程、核科学与核工程
⒊先修课程
高等数学、大学物理
⒋实验课时分配
⒌实验环境（对实验室、机房、服务器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求）
实验用器材及水电等齐全，布局合理，实验台满足2～3人一组，能够满足实验的要求。
在醒目的地方有实验原理的说明，便于教师讲解及学生熟悉实验的基本原理和方法。⒍实验总体要求
每一学期前两周下达实验教学任务，实验教师按照实验任务准备相应的实验设备，实验期间要求学生严格遵守实验室的各项规章制度。学生要提前预习实验内容，完成实验后按照规定格式写好实验报告，交给实验指导教师，实验指导教师根据实验课上的表现和实验报告给出成绩评定结果。
⒎本实验的重点、难点及教学方法建议
传热学实验的重点是非稳态（准稳态）法测量材料导热性能实验、强迫对流单管外放热系数测定试验、热管换热器实验，这三个实验都是综合性实验，涉及到传热学的导热基本理论，单相对流换热，热边界层理论，相变换热理论，相似原理等方面的内容，实验仪器涉及到热电耦的使用及补偿方法，比托管的使用，电位差计的使用等等，需要学生对传热学的基本内容和基本概念有清楚的了解。
难点是准稳态法测量材料的热性能实验时的测量时间不好把握，单管外放热系数实验中实验数据的整理中存在着一些技巧，另外如何调节热管的加热功率使之得到更好的热管性能曲线也存在一些技巧。
教学方法：学生提前预习，做实验之前老师提问；学生仔细观察指导教师的演示；实验室对学生开放，一次没有做成功，或者想更好地掌握实验技巧的学生，可以跟指导教师预约时间另做。
目录
实验一、非稳态（准稳态）法测量材料导热性能实验 (3)
实验二强迫对流单管外放热系数测定试验 (7)
实验三热管换热器实验 (13)
实验一非稳态（准稳态）法测量材料导热性能实验
一、实验目的
1．了解准稳态法测量绝热材料导热系数、比热容的基本原理和构思。
2．掌握热电耦的使用及其补偿方法以及热流的测试方法。
3．掌握由实验数据计算出导热系数和比热的方法。
4．分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。
二、实验类型
综合性试验
三、实验仪器
实验装置如图1-1所示，说明如下：
图1-1 实验装置图
1）试件
试件尺寸为100mm×100mm×δ，共四块，尺寸完全相同，δ=10～16mm。每块试件上下面要平齐，表面要平整。
图1-2 热电耦布置图
2）加热器
采用高电阻康铜箔平面加热器，康铜箔厚度仅为20μm，加上保护箔的绝缘薄膜，总共
只有 70μm 。其电阻值稳定，在0—100℃范围内几乎不变。加热器的面积和试件的端面积相同，也是100mm×100mm 正方形。两个加热器的电阻值应尽量相同，相差应在0.1%以内。
3）绝热层
用导热系数比试件小的材料作绝热层，力求减少热量通过，使试件1、4与绝热层的接触面接近绝热。
4）热电偶
利用热电偶测量试件2两面的温差及试件2、3接触面中心处的温生速率，热电偶由0.1mm 的康铜丝制成。
实验时，将四个试件齐迭放在一起，分别在试件1和2及试件3和4之间放入加热器1和2，试件和加热器要对齐。热电偶的放置如图1-2，热电偶测温头要放在试件中心部位。放好绝热层后，适当加以压力，以保持各试件之间接触良好。
四、实验原理
本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1-3）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t(x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下：
图1-3 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型
22
),(),(x
x t a
x t ??=??ττ
τ
0=τ时, 0t t =
x =0处，
0=??x
t
δ±=x 处，
c q x
t =??-λ
方程的解为：
)]exp()cos(2
)
1(63[),(02
2
1
1
22
0F x
x a q t x t n
n
n n c μδ
μμδ
δ
δ
δ
τλτ--+--
=-+∞
=∑
（1-1）
式中：τ—时间(s)；λ—平板的导热系数(W/m ?℃)；a —平板的热扩散率(m 2
/s)；n μ—πn n=1，2，3，……；Fo —
2
at
δ
，傅立叶准则；t 0—初始温度(℃)；c q —沿x 方向从端面向平板
加热的恒定热流密度(W/m 2
)；
随着时间τ的延长，Fo 数变大，式（1-1）中级数和项愈小。当F 0>0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式（1-1）变成：
202
2
1(,)()26
c q a x
t x t t δ
τλδ
δ
-=
+-
（1-2）
由此可见，当F 0>0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。
在准态时，平板中心面x =0处的温度为：
02
1(0,)(
)6
c q a t t δ
τ
τλ
δ
-=
-
（1-3）
平板加热面x =δ处为：
)3
1(),(2
0+=
-δ
τ
λδ
τδa q t t c （1-4）
此两面的温差为：
1(,)(0,)2c q t t t δ
δττλ
?=-=
? （1-5） 如已知q c 和δ，再测出Δt ，就可以求出导热系数：
t
q c ?=
2δλ （1-6）
实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件。一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板两端面的温度差。
根据势平衡原理，在准稳态时，有下列关系：
τ
ρδ
d dt CF F q c =
式中：F －试件的横截面(m 2)；C －试件的比热(J/kg ?℃)；ρ－试件的密度(kg/m 3)；τ
d dt －准稳态时的温升速率(℃/s)；
由上式可得比热： τ
ρδ
d dt q c c
=
实验时，τ
d dt 以试件中心处为准。
五、实验内容和要求
1．用卡尺测量试件的尺寸，得到面积F 和厚度δ。
2．按图1-1和图1-2放好试件、加热器和热电偶，接好电源，接通稳压器，并将稳压器预热10分钟（注：此时开关K 是打开的）。接好热点偶与电位差计及转换开关的导线。 3．校对电位差计的工作电流，然后，将测量转换开关拨至“1”测出试件在加热前的温度，此温度应等于室温。再将转换开关拨至“2”，测出试件两面的温差，此时，应指示为零热电势，测量出示值差最大不得超过0.004mv,即相应的初始温度差不得超过0.1℃。
4．接通加热器开关，给加热器通以恒定电流（试验过程中，电流不容许变化。此值事先经实验确定）。同时，启动秒表，每隔一分钟测读一个数值。奇数值时刻（1分，3分，5分……）测“2”端热点势的毫伏数，偶数值时刻（2分，4分，6分……），测“1”端热点势的毫伏数。这样，经过一段时间后（随所测材料而不同，一般为10～20分钟），系统进入准稳状态，“2”端热点势的数值（即式（1-5）中的温差Δt ）几乎保持不变。并计下加热器的电源值。
5．第一次实验结束，将加热器开关K 切断，取下试件及加热器，用电扇将加热器吹凉，待其和室温平衡后才能继续作下一次实验。但试件不能连续做实验，必须经过四小时以上放置，使其冷却至与室温平衡后，才能再作下一次实验。
6．实验全部结束后，必须切断电源，一切恢复原状。 7．实验数据记录
室温t 0： [℃] 加热器电流I ： [A] 加热器电压U ： [V] 试件截面尺寸F ：0.00126 [㎡] 试件厚度 δ：0.009 [m] 试件材料密度ρ=1200 [㎏/m 3] 热流密度 q c ： [w/㎡]
c 准稳态时的温差Δt （平均值）[℃] 准稳态时的温升速率
d dt [℃/小时]
8．做好实验数据的进一步分析和整理工作，并对测量误差进行分析。
六、注意事项
1．实验中要切记对热电偶冷端进行零点补偿，要对电位差计进行校准。 2．输入电加热器的电压不得超过220V ，电加热器最高温度不得超过100℃。
3． 停止实验时，应先切断电热器。连续试验时要确保加热器和试样已冷却到室温并已平衡。
七、思考题
1． 怎样判断加热过程已经达到了准稳态？
2． 实验中为什么要把四块试样叠放在一起？
3． 如果要测量导电体材料的导热系数和比热，是否可以采用准稳态法，如果可以如何改进
和设计实验？
4． 实验中引起的测量误差由哪些，还可以采取哪些手段来进一步减少测量误差？
实验二强迫对流单管外放热系数测定试验
一、实验目的
1．测定空气横向流过单圆管表面时的放热系数。
2．根据对受迫运动放热过程的相似分析，将实验数据整理成准则方程式。
3．通过相似原理的实际应用，加深对相似原理的了解。
4．学习用热电偶测量温度，用电压电流测量功率及用比托管测流量的实验技术。
5、计算机在测试技术方面的应用。
二、实验类型
综合性实验
三、实验仪器
图2-1为空气横向流过单圆管表面时的放热实验装置。
图2-1 单圆管表面横向强迫对流放热实验装置示意图
1-离心式风机；2-自动风机风门；3-软连接；4-毕托管；5-后测温点；6-后测静压点；7-紫铜管试件；8-前测静压点；9-前测温点；10-整流珊；11-进风喇叭口；12-角铁支架；13-实验台；14-毕托管差压传感器；15-加热开关；16-加热调节；17-风门开关(上开下关)；18-风机开关；19-加热电流表20-加热电压表；21-一十六位巡检仪；22-试验段阻力差压传感器
实验装置主要由一简单的风洞和量热器组成。风洞是用有机玻璃制成的正方形流道[尺寸为a×b(mm)]。为了避免涡流的影响，风道内表面持光滑。当风机启动后，室内空气经过吸入口2被吸入风洞内。吸入口做成双扭线形以保证进出口气流平稳并减少损失，并且使进口处气流速度分布均匀。在吸入口后连接入口段和工作段。在工作段中有被研究的圆管（同时也是量热器）、加热前流体的测温热电偶、加热后流体的测温热电偶。在工作段之后有一支测量流速的比托管、插板阀、引风机。插板阀用以调节流量。为减少风机振动对风洞内的速
度场的影响，工作段之后的风道用亚麻布软管与风机相接。风洞内毕托管与差压变送器相连接后可用来测量流速。工作段前后的空气温度，即t f 1、t fa ，用热电偶来测量。
图2-2 量热器简图
1-电源线；2-压紧螺母；3-保护盖；4-固定板；5-绝热层；6-绝热层；7-铜管；8-绝缘层；9-加热器
图2-2为量热器简图。量热器用铜管做成，管内有电加热器，用交流电加热。电热器所消耗的功率即是圆管表面所放出的热量。圆管表面温度t w 用焊在管壁上的四对热电偶测
图2-3 电路及测量系统示意图
1-调压器；2-量热器；3-加热器；4-测气体温度热电偶；5-测气表面度热电偶；6-加热管剖面；7-差压传感器；8.巡检仪；9-比托管；10-差压传感器
四、实验原理
根据牛顿公式物体表面对流放热量Q c 可用下列计算：
()c w f Q t t F α=- [W] （2-1）
式中：t w —圆管表面平均温度 [℃]；t f —实验段前后流体的平均温度 ℃；F —圆管表面积
[m 2]，F dl π=；d 、l 分别为圆管的直径和长度；α—放热系数；[w/m 2·℃]
因此有
()c
w f Q t t dl
απ=
- [W/m 2, ℃] （2-2）
根据相似理论，流体横向流过单圆管表面时，一般可将准则方程式整理成下列形式：
0.25
0.38
Pr R e Pr Pr f n f
f w N u C ??=??? ?
??
（2-3）
上式中定性温度为流体平均温度t f ，定型尺寸为管子直径、流速采用流体流过圆管时最窄处的流速。
0.25
Pr Pr f w ?? ???
是考虑不均匀物性场而附加的修正项。
对于空气P r ≈常数，故准则方程式为：
'
Re n
f Nu C =? （2-4）
式中常数C'和n 可由本实验确定。
本实验是在空气被加热的情况下进行的。圆管内加热器所产生的热量Q 是以对流换热Q c 和辐射Q R 方式传出的。
因此：R C Q Q Q -=
圆管表面的辐射放热量Q R 可由下式计算：
F T T c Q f
w b R ????
?
???????? ??-??? ???=44100100ε [W] （2-5） 式中：ε—为圆管表面黑度，对于铜管ε=0.22；c b —绝对黑体的辐射系数c b =5.67 [W/m 2·K 4
]；T w 、T f —分别为圆管表面和流体的平均绝对温度，K 。
由以上分析可知，实验的中心问题是必须测量以下几个物理量：圆管放热量Q ；管壁温度t w ；流体温度t f ；管子直径d ；管子长度l 和空气流速u 。
在不同工况下测量以上数值，将每一工况下Re f 值与Nu f 值表示在对数坐标图上，如图2-4所示。
图2-4 确定参数之间关系的图解法
用Y 表示lgNu f ，用X 表示lgRe f ，每一对Re f 及Nu f 的值可以在图上确定一点，将这些点连成一条直线，此直线的方程可以表示为：
nX A Y +=
即：lg lg 'lg uf ef N C n R =+
式中：lg 'C A =；tan n ?=，为直线和横坐标之间夹角?的正切。
因此：实验曲线可用下面方程来表示： 'Re n
f f Nu C =? 'R e
f n f
N u C =
C' 的值可以通过曲线上任一点处Nu f 与Re f 的数值计算出来。
五、实验内容和要求
1．按图2-1接好线路，调整好测量仪表。
2．先关闭插板阀，再合上风机马达的电源，使风机在空载下起动，然后根据需要开启插板阀，以调节风量，待稳定后启用计算机数据采集系统。
3．合上电加热器电源，调节输出电压（不能超过150伏）在某一定工况下加热。 4．加热约15分钟后观察各热电偶的电势直到稳定为止，（壁面温度在3分钟内保持读数不变即认为到稳定）然后用计算机数据采集系统测量各热电偶的电势。
5．保持加热器功率不变，调节插板阀改变风量至另一数值重复步骤3，直至试验结束。 6．平均放热系数的数值可用下式计算：
l
d t t Q Q f w R ??--=
πα)( [W/m 2·℃] （2-6）
式中：Q —电加热器所消耗的功率（W ）Q=IU ；U —加热器中的电压降，（V ）；I —加热器中的电流强度，（A ）；d 及l —圆管的直径及长度，(m)；Q R —辐射放热量，按式（2-5）计算；t w —管壁的平均温度（用每一对热电偶所对应温度的平均值）℃；t f ——流体的平均温度℃。
7．雷诺准则：v
wd R e =中流速w 为风洞工作段截面上的平均流速（即流体过圆管时最
窄截面处的流速）。
8．w cp 为流体通过比托管时，比托管所在处流体的流速m/s 。该流速是通过差压变送器测量出其动压头然后用下式进行计算出的：
cp w =
[m/s] （2-7）
式中：Δp 为比托管所在处风洞截面上测点动压头，单位Pa 。
9．实验记录 1）基本数据：
实验设备号：第 台， 所用热电偶种类： 测量仪表名称：
管子直径：d = 0.032 m ；管子长度：l =0.45 m ；圆管散热面积：F = 0.0452 m 2
F = 0.154×0.455=0.0555 m 2
；
F b = 0.155×0.085=0.013 m 2； 比托管压力修正系数
ξ=1.37；流量修正系数 17.1=α
2）实验数据记录表及实验数据整理表。
六、注意事项
1．正确调整使用比托管；
2．必须待风机起动后再合上加热器电源而实验结束时应先停止加热再停风机； 3．实验完毕应经教师检查同意后方可离去。
4．整理数据时应注意，t f 应为加热前后流体温度的平均值，即)(2
11fa f f t t t +=
，1f t ，
t fa 相差很小，一般8.0~4.01≈-f fa t t ℃左右，因此t f 的变化对空气的物性参数影响不大，为整理数据方便起见选量热器前空气温度t f ，做为定性温度。
5．应将速度换算成为圆管所在最窄截面处的速度，根据连续性方程：
b cp F w F w ?=?
式中：w cp —比托管所在截面之平均流速[m/s]；w —铜圆管所在处最窄面处的流速[m/s]；F ，F b ——分别为风洞、比托管所在截面及圆管所在最窄截面处的面积[m 2
]。
七、思考题
1． 整个系统是负压运行的，是否可以采用正压运行，有什么优缺点？
2． 为什么必须待风机起动后再合上加热器电源而实验结束时应先停止加热再停风机？
3． 如果不考虑辐射换热的影响，将会有什么样的结果？
4． 如果要测量外掠管束的换热系数，如何设计和改进实验？ 5． 实验中引起测量误差的因素有哪些，怎样减少测量误差？
实验三热管换热器实验
一、实验目的
1．了解热管换热器实验台的工作原理；
2．熟悉热管换热器实验台的使用方法；
3．掌握热管换热器换热量Q和传热系数K的测量和计算方法；
二、实验类型
综合性试验
三、实验仪器
热管换热器实验台的结构如下图3-1所示。实验台由翅片管(整体绕制)、热段风道、冷段风道、冷段和热段风机、电加热器、工况调节旋钮、热电偶、比托管测动压、支架等组成。
图3-1 设备简图
热段管中的电加热器使空气加热，热风经热段风道时，通过翅片管进行换热和传递，从而使冷段风道的空气温度升高。利用风道中的热电偶对冷、热段的进出口温度进行测量，利用比托管对冷、热段的出口风速进行测量，由万能信号输入巡检仪显示仪显示其数值，从而可以计算换热器的换热量Q和传热系数K。
试验台参数如下：
1.冷段出口内径：D=80mm；冷段翅片管处断面尺寸160mm?170mm；
2.热段出口内径：D=80mm；热段翅片管处断面尺寸160mm?170mm；
3.冷段传热表面参数：翅片管长160mm；钢管直径21mm；翅片直径40mm；翅片个数57个；翅片管数量8根；传热面积：0.42m2。
4.热段传热表面参数：翅片管长160mm；钢管直径21mm；翅片直径40mm；翅片个数59个；翅片管数量8根；传热面积：0.43m2。
5.加热功率：1500W；
6. 比托管修正系数
热端：动压修正系数ξ=0.845；流量修正系数：α=0.925
冷端：动压修正系数 ξ=0.943；流量修正系数：α=0.980
注：如对测数据要求较高，最好比托管修正系数应每年用风速仪进行校正。
四、实验内容和要求
1. 连接冷段和冷段热电偶，压差传感器与比托管的连接胶管；
2. 接通电源；
3. 将功率调节开关旋至最小位置(逆时针)，打开电加热器和风机开关开始工作；
4. 逐渐将功率调节开关加大；视温度要求设定工况Ⅰ；
5. 待工况稳定后(约20分钟后温差基本保持不变时)，开始采样测试；
6. 改变工况，重复上述步骤，测量另一种工况Ⅱ参数（不高于50℃）；
7. 实验结束后，先切断加热电源，5分钟后切断所有电源。
8. 将实验测得的数据填入下表中：
[附] 将实验所用的仪器名称、规格、编号及实验日期、室温等填入上表中的备注栏。
9. 计算换热量、传热系数及热平衡误差： 1）工况Ⅰ
冷段换热量 ()12L L PL L L L L t t C F v Q -??=ρ [W] 热段换热量
()Pr 12r r r r r r Q v F C t t ρ=??- [W]
热平衡误差 %100)
(?-=
r
L r Q Q Q δ
传热系数 )(t f Q K L L ??=
式中 L v ,r v —冷、热段出口平均风速 [m/S]；L F ,r F —冷、热段出口断面积 [m 2]；1L t ,2L t ,1r t ,2r t —冷、热段进出口风温[℃]；L ρ,r ρ—冷、热段出口空气密度 [Kg/m 3
]；L
f
—冷段传热面积 [m 2
]；1221()()
2
r L r L t t t t t -+-?=
[℃]；
2）工况Ⅱ方法同上。
10. 将上面数据整理所求的得两种工况的实验结果填入下表，并进行比较分析。
五、注意事项
1．实验结束后，要首先切断加热电源，5分钟后再切断其它电源。
2．输入电加热器的电压不得超过220V ，电加热器最高功率不得超过1500W 。
六、思考题
1． 实验中，如果翅片管安放不够垂直会对热管传热产生怎样的影响？
2． 从试验结果可以看出热管式换热器的换热系数要比相同结构金属材料的导热系数高很
多倍，但换热温差不大，试解释其原因。 3． 为什么热管如果漏气就不能正常工作了？实验中如果热管已经漏气会产生什么样的结
果，会对试验结果产生怎样的影响？
传热学实验指导书
[实验一]用球体法测定粒状材料的导热系数 一、实验目的 1、巩固和深化稳态导热的基本理论，学习测定粒状材料的热导率的方法。 2、确定热导率和温度之间的函数关系。 二、实验原理 热导率是表征材料导热能力的物理量，其单位为W/(m ·K)，对于不同的材料，热导率是不同的。对于同一种材料，热导率还取决于它的化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等）和结构情况。各种材料的热导率都是专门实验测定出来的，然后汇成图表，工程计算时，可以直接从图表中查取。 球体法就是应用沿球半径方向一维稳态导热的基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数的实验方法。 设有一空心球体，若内外表面的温度各为t 1和t 2并维持不变，根据傅立叶导热定律： dr dt r dr dt A λπλφ24-=-= （1） 边界条件221 1t t r r t t r r ====时时 （2） 1、若λ= 常数，则由（1）（2）式求得 1 22121122121)(2)(4d d t t d d r r t t r r --=--=πλπλφ[W] ) (2)(212112t t d d d d --=πφλ [W/(m ·K)] (3) 2、若λ≠ 常数，（1）式变为 dr dt t r ) (42λπφ-= （4） 由（4）式，得 dt t r dr t t r r ??-=21 21)(42 λπφ 将上式右侧分子分母同乘以（t 2－t 1），得 )()(4121222 12 1t t t t dt t r dr t t r r ---=??λπφ (5)
式中 122 1)(t t dt t t t -?λ项显然就是λ在t 1和t 2范围内的积分平均值，用m λ表示即 1 221)(t t dt t t t m -=?λλ，工程计算中，材料的热导率对温度的依变关系一般按线性关系处理，即)1(0bt +=λλ。因此， )](21[)1(210 1202 1 t t b t t dt bt t t m ++=-+=?λλλ。这时，(5)式变为 ) (2) (4)(21211222121t t d d d d r dr t t r r m --= -=?πφπφλ [W/(m ·K)] （6） 式中，m λ为实验材料在平均温度)(21 21t t t m +=下的热导率， φ为稳态时球体壁面的导热量， 21t t 、分别为内外球壁的温度， 21d d 、分别为球壁的内外直径。 实验时，应测出21t t 、和φ，并测出21d d 、，然后由（3）或（6）得出m λ。 如果需要求得λ和t 之间的变化关系，则必须测定不同m t 下的m λ值，由 ) 1() 1(202101m m m m bt bt +=+=λλλλ （ 7） 可求的b 、0λ值，得出λ和t 之间的关系式)1(0bt +=λλ。 三、实验设备 导热仪本体结构和测量系统如图1-1所示。
纺织品CAD课程学习指南
《纺织品CAD》学习指南 总学时：48学时（其中讲课24学时，实验24学时） 学分：3 先修课程：纺织材料学、织物组织学、纹织工艺基础、纹织物结构设计 一、课程教学目标 《纺织品CAD》是一门专业必修课程，是纺织工程专业的主干课程。目的是使学生全面了解和掌握纺织品计算机辅助设计的原理，并通过上机操作学习纺织品计算机辅助设计的方法，具备利用计算机辅助设计系统进行织物组织设计和进行素织物、花织物的辅助设计的能力。 （一）知识目标 通过《纺织品CAD》课程的学习，使学生了解多种纺织品CAD软件的使用和操作原理，掌握用纺织CAD软件设计组织的方法；处理各类素织物产品的方法，包括上机图、穿综图、纹板数据等；处理各类提花产品的纹织工艺方法，包括产品规格、意匠处理、组织处理、纹板处理等。 （二）能力目标 通过本课程的学习，学生应获得如下能力。 1、能综合、灵活运用组织设计方法，在CAD软件中设计织物组织。 2、能熟练运用素织物CAD设计产品。 3、能熟练掌握纹样的意匠处理技法，计算各类提花产品意匠规格，处理纹织工艺。 4、掌握织物的设计要素，合理设计组织。 （三）素质目标 通过本课程的学习，应注意培养学生以下素质：独立设计思考的能力，计算机技术的运用和操作能力。 二、学习本课程的基本要求： 1、熟悉纺织材料，纺织工艺，常用织物的分类、规格、性能。 2、掌握各类织物组织，掌握织物组织的分析。 3、掌握素织物上机图的绘制，掌握织物组织图、穿筘图、穿综图、纹板图的含义。 4、掌握提花机的工作原理。 5、掌握各类纹织物的纹织工艺。 6、了解素织物、提花织物的新技术和发展方向。 7、了解纺织品CAD的新技术和发展方向。 三、学习本课程的方法： 1、应当重视理论联系实际，训练并逐渐提高运用所学的理论知识分析和解决实际问题的能力。纺织品CAD是素织物、提花织物织造厂研发部门必须要用到的软件，是一门织物设计和织造生产经密结合的专业基础课。学习过程中应到素织物、提花织物织造工厂的织造车间实习或参观，具备必要的感性认识。 2、制订学习计划，合理安排好学习时间并按照计划进行学习。学习一定要有计划，这
传热学综合试验指导书
传热学综合实验指导书李长仁富丽新编写 沈阳航空工业学院 动力工程系 2004．01
实验一空气纵掠平板时参数的测定 流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题，总是被优先选作教学中对流换热的对象，是可以分析求解的最简单情况，可以籍此阐明对流换热的原理和基本概念。 本实验应用空气纵掠平板对流换热装置完成以下三个实验： 1.空气纵掠平板时局部换热系数的测定； 2.空气纵掠平板时流动边界层内的速度分布； 3.空气纵掠平板时热边界层内的温度分布。 一空气纵掠平板时局部换热系数的测定 1.实验目的 1)流体纵掠平板是对流换热中最典型的问题之一，通过空气纵掠平板时局部换热系数的测 定，加深对对流换热基本概念和规律的理解。 2)通过对实测数据的整理，了解局部换热系数沿平板的变化规律，分析讨论其变化原因。 3)了解实验装置的原理，学习对流换热实验研究方法和测试技术。 2.实验原理 恒热流密度 下，沿板长局部换 热系数改变，联系 着壁温沿板长也 变化，因此就存在 纵向导热。同时壁 温不同向外界辐 射散热也不同。为 了确定对流换热 系数，必须考虑纵 向导热和辐射的 影响。 图1微元片热平衡分析 对平板上不 锈钢片进行热分析，取其微元长度dx，如图1所示，在稳定情况下的热平衡： 电流流过微左侧导入右侧导对流传给辐射散对板体 元片的发热 + 热量 = 出的热 + 空气的热 + 失的热 + 的散热 量Qδ/Q g Q cdin量Q cdout量Q cv量Q R量Q cd
各项可分别写为： dx L VI dx b q Q v g ?? ? ??=???=2δ x s cdin dx dT b Q |? ??-=δλ ?? ??????? ??+??-=? ??-=+dx dx dT dx d dx dT b dx dT b Q s dx x s cdout δλδλ| ()bdx T T Q f x cv -=α ()bdx T T Q f b R 44-=εσ 0=cd Q 式中： b ─片宽,m δ─片厚,m L ─平板长度,m V ─不锈片两端电压降,V I ─流过不锈钢片的电流量,I q v ─电流产生的体积发热值 λs ─不锈钢片的导热系数,w/(m ?℃) T ─不锈钢片壁温,K T f ─空气来流温度,K αx ─离板前缘x 处的局部换热系数,w/(m 2?℃) ε─不锈钢片黑度 σb ─斯蒂芬波尔兹曼常数=5.67×10-8,w/(m 2·K 4) 代入微元片热平衡式后得出局部换热系数的表达式： () f f b s x T T T T dx T d bL VI ---+=44222εσδλα (1) 上式中V 、I 、T 、T f 均可由测试得到，但由于壁温T 随x 变化，只能用作图法求d 2 T /dx 值。先根据测得T ─x 的对应值，给出T ─x 变化曲线，然后用作图法求出不同x 处曲线的一阶导数dT /dx ，
织造学实验指导书模板
《织造学》实验指导书
实验一织物设计与试样织造实验 一、实验的目的与要求 了解小样织机的工作原理、机器结构及各主要机件的作用。要求学生3～5名为一组, 在小样织机上, 相互配合完成穿综、穿筘和织物形成等工作, 并初步掌握小样织机的工艺设置程序, 基本学会小样织机的操作与使用方法, 以使学生对织造工艺过程建立起感性认识, 进一步加深对课堂理论知识的理解。 二、实验设备、仪器和用具 织样机有手动织样机和计算机控制织样机两类。手动织样机也有多种类型, 主要有纯手动织样机和部分电动织样机, 前者各个运动都需要手工完成, 后者则有部分运动是由电动机传动的, 如多臂开口运动等。手动织样机因价格低廉, 故仍有不少的应用, 但由于纬密、打纬力等不易控制, 影响织物的实际效果而逐渐被计算机控制织样机所取代。 计算机控制织样机具有全电子控制织机各运动的功能, 随着国产化程度的提高, 其应用面已日显广泛, 并已取得了较好的实际使用效果。 本实验设备: 半自动小样织机、纱样 三、实验内容 1、小样织机机构
小样织机主要由开口部分、引纬部分、打纬部分、卷取和送经部分组成。要求学生仔细观察各部分主要机件的形状、结构和作用。 2、小样织机使用 画出平纹、斜纹等简单织物的上机图, 在织机上进行织轴上机。根据织物上机图进行穿综、穿筘工作, 并提经过调整织机工艺参数, 织造织物小样。 四、实验步骤 1、打开总电源。 2、运行织样机操作系统软件。 3、进入设计系统, 输入纹板图和选色图。 4、经纱上机: 织轴、钢筘安装, 依照穿综规律进行穿综, 根据 经纱线密度及组织等因素确定钢筘传入数并进行穿筘, 经 纱连接。 5、在主界面上打开控制系统, 在对话框中输入设计的纬密值后, 按”进入控制系统”框或回车键, 进入织样机的操作界面。 6、运行空压机, 打开织样机上的气压开关。 7、调整上机工艺参数: 包括经纱张力的调整、后梁高低的调 整、中导杆( 分绞棒) 高低和前后位置的调整。 8、在操作界面上打开已经设计好的纹板图, 按操作面板上的启 动按钮, 再用鼠标单击上的”开始运行”按钮, 启动织样机。 9、从慢车开始织造, 等完全开清梭口后即可按中控台上的”连 续运行”按钮使织样机连续运转。 五、实验记录
传热仿真实习实验指导
基本原理： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边取对数，即得到直线方程： （4-3） 在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，则可得到系数A，即： （4-4） 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A、m、n。 对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为： 实验中改变冷却水的流量以改变Re准数的值。根据定性温度（冷空气进、出口温度的算术平均值）计算对应的Pr准数值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数α值。进而算得Nu准数值。 牛顿冷却定律： （4-5） 式中： α—传热膜系数，[W/m2·℃]； Ｑ—传热量，［Ｗ］； Ａ—总传热面积，[m2]； △t m—管壁温度与管内流体温度的对数平均温差，[℃]。 传热量Q可由下式求得： （4-6）式中：
W—质量流量，[kg/h]； Cp—流体定压比热，[J/kg·℃]； t1、t2—流体进、出口温度，[℃]； ρ—定性温度下流体密度，[kg/m3]； V—流体体积流量，[m3/s]。 设备参数： 孔板流量计： 流量计算关联式：V=4.49*R0.5 O），V——空气流量 (m3 /h) 式中：R——孔板压差（mmH 2 换热套管： 套管外管为玻璃管，内管为黄铜管。 套管有效长度：1.25m，内管内径：0.022m 计算方法、原理、公式： 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为： (4-1) 对于强制湍流而言，Gr准数可以忽略，故 （4-2） 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m、n和系数 A。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边 取对数，即得到直线议程： （4-3）
西北工业大学燃烧学思考题 Microsoft Office Word 2007 文档 (自动保存的)
第一章 绪论 1、燃烧有哪几类分类方法，分别是什么？ (1)按化学反应传播的特性和方式：强烈热分解，爆震，缓燃 (2)按照燃料的种类：气体燃料燃烧，液体燃料燃烧（燃烧前雾化，蒸发,混合），固体燃料燃烧 (3)按照有无火焰：有火焰燃烧，无火焰燃烧 (4)按照燃料和氧化剂是否预先混合以及流场形态分类：层流预混火焰，层流扩散火焰，湍流预混火焰，湍流扩散火焰，预混-扩散复合层流火焰（煤气灶）。 2、什么叫燃烧？燃烧的现象是什么? 燃烧是指可燃物和助燃剂之间发生快速强烈的化学反应。现象有发光，发热等。 3、燃烧学研究方法 实验分析，数值模拟，理论总结，诊断技术 第二章 燃烧学的热力学与化学动力学基础 1、什么叫化学恰当反应？ 所有参加化学反应的反应物都按照化学方程式给定的比例进行完全燃烧的反应。 2、反应分子数和反应级数的异同。 （1）概念不同：反应级数数是反应浓度对化学反应速率影响的总的结果，由化学动力学实验测得。化学反应分子数是指基元反应发生反应所需要的最小分子数。 （2）用途不同：反应级数用来区分化学反应类型，反应分子数用来解释化学反应机理。 （3）简单反应的级数常与反应式中作用无的分子数相同。 （4）化学反应级数可以是正整数，分数，零和负数。零表示化学反应速度与浓度无关。负数表示该反应物浓度增加化学反应速率下降。但化学反应分子数一定是正整数。可以有零级化学反应，但不可能有零分子反应。 3、阿累尼乌斯定律及其适用范围。 阿累尼乌斯定律是化学反应速率常数与温度的经验公式。表达式为： exp(/)b a u k AT E R T =- 适用范围：（1）适用于简单反应以及有有明确级数的化学反应 （2）阿累尼乌斯公式是由实验得出的，它的适用温度范围比较窄。在低温范围 内拟合的阿累尼乌斯经验公式可能完全不适用于高温情况下的实验数据。 4、分析影响化学反应的各种因素。 (1)温度 阿累尼乌斯定律，温度影响化学反应速率常数，温度升高反应速度加快。 (2)催化剂 催化剂是指能够改变化学反应速率，而本身在化学反应前后组成，数量和化学性质均没有发生变化的物质。通过改变化学反应的活化能来改变化学反应速率。均相催化反应:生成中间活化络合物。
《传热学》实验指导书
传热学实验指导书 XX大学 XX学院XX系 二〇一X年X月
一、导热系数的测量 导热系数是反映测量热性能的物理量，导热是热交换三种基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各研究领域的课题之一。要认识导热的本质特征，需要了解粒子物理特性，而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类有关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所采用材料导热系数都需要用实验方法测定。 1882年法国科学家J ·傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验是稳态平板法测量材料的导热系数。 【实验目的】 1、了解热传导现象的物理过程 2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3、学习用作图法求冷却速率 4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】 1、YBF-3导热系数测试仪 一台 2、冰点补偿装置 一台 3、测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板） 一组 4、塞尺 一把 5、游标卡尺（量程200mm ） 一把 6、天平（量程1kg ，分辨率0.1g ） 一台 【实验原理】 为了测定才材料的导热系数，首先从热导率的定义和它的物理意义入手。热传导定律指出：如果热量是沿着Z 方向传导，那么在Z 轴上任一位置Z 0，处取一个垂直截面A （如图1）以dt/dz 表示Z 处的温度梯度，以dQ/d τ表示该处的传热速率（单位时间通过截面积A 的热量），那么传导定律可表示为： ()0z z dz dt d dQ A =-==Φλτ 1-1 式中的负号表示热量从高温向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。式中的λ即为导热系数，可见热导率的物理意义：在温度梯度为一个单位的情况下，单位时间内通过单位截面面积的热量。 利用1-1式测量测量的导热系数，需解决的关键问题有两个：一个是在材料中造成的温度梯度dt/dz ，并确定其数值；另一个是测量材料内由高温区向低温区的传热速率dQ/d τ。 1、温度梯度dt/dz 的测量
棉及棉型织物小样的试织实训报告总结
2014 ——2015 学年度第一学期 开课院部服装工程分院班级12纺织本科1班 课程机织产品设计学生人数应到人，实际完成人任课教师实验实训项目棉及棉型织物小样的试织 实验实训目的和要求目的：1.熟悉小样织机的工作原理，了解机器结构及各主要机件的作用。 2.要求学生根据棉及棉型织物设计的相关原理，通过选择不同纱线、织物组织、密度和色纱排列等，设计不同种类的棉及棉型织物。 3.在小样织机上，根据设计的棉及棉型织物的结构参数，利用小样织机进行试织实践，通过实践进一步加深对课堂理论知识的理解。 实验实训内容 1．根据棉及棉型织物设计的相关原理及方法，通过选择不同纱线、织物组织、密度和色纱排列等，设计不同种类的棉及棉型织物。 2．根据设计的棉及棉型织物绘制相应的上机图，然后利用小样织机进行进行试织。 3．通过织造小样，论证设计棉及棉型织物过程中用到的相关原理及方法，并初步掌握小样织机的工艺设置程序。 4．完成实训报告。 主要实验实 训仪器、器材 小样织机 实验实训总结实验、实训完成情况分析： 实训过程及实训报告完成较好，但是有存在一些不足之处：比如有的同学在织造小样的过程中操作不规范导致小样表面疵点较多。 改进措施和建议 加强给学生试样制备的指导工作，在学生进行小样试织的过程中，加强指导。 主讲教师签名：开课院部负责人签名：____________ 2015年4 月22 日
2014 ——2015 学年度第一学期 开课院部服装工程分院班级13时装5班 课程服装材料学生人数应到人，实际完成人任课教师程浩南实验实训项目织物透气性的测试 实验实训目的和要求目的：通过实验，使学生们掌握织物透气性的测试方法，并进一步分析影响织物透气性的影响因素。 要求：对不同类型的面料进行透气性能测试，掌握织物透气性的测试方法，并分析不同面料透气性能的区别及影响因素。 实验实训内容 1．分别参照GB/T5453-1997选择相应的测试方法。 2．根据选择的测试方法，制备试样。 3．利用相关测试仪器分别进行面料透气性的测试。 4．分别记录测试数据，进行分析，完成实训报告。 主要实验实 训仪器、器材 面料、剪刀、YG461型织物透气仪等。 实验实训总结实验、实训完成情况分析： 实训过程及实训报告完成较好，但是有存在一些不足之处：比如有的同学不参与实验过程；实验试样的制备不按照国家标准规定的进行剪裁；实训报告书写混乱，影响织物透气性的影响因素分析不正确。 改进措施和建议 加强给学生试样制备的指导工作，在学生递交实训报告的时候，增强对实训报告的检查力度，对影响织物透气性的因素进行归纳总结。 主讲教师签名：程浩南开课院部负责人签名：____________ 2015年4月25日
燃烧学实验指导书
燃烧学实验指导书
。 目录 实验原理系统图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质 (2) 实验一 Bensun火焰及Smithell法火焰分离 (3) 实验二预混火焰稳定浓度界限测定 (4) 实验三气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定 (6) 实验四静压法气体燃料火焰传播速度测定 (8) 实验五本生灯法层流火焰传播速度的测定 (11) 实验六水煤浆滴的燃烧实验 (13) 燃烧喷管及石英玻璃管说明 燃烧喷管共4根，分别标记为： I号长喷管—细的长喷管(喷口内径7.18mm) II号长喷管—粗的长喷管(相配的冷却器出口直径10.0mm) I号短喷管—细的短喷管(喷口内径5.10mm) II号短喷管—粗的短喷管(喷口内径7.32mm) 石英玻璃套管共3个，分别标记为： I号玻璃管—最细的石英玻璃管(本生灯火焰内外锥分离用) II号玻璃管—中间直径的石英玻璃管(观察Burk-Schumann火焰现象及测定射流火焰长度用) III号玻璃管—最粗的石英玻璃管(测定射流火焰温度用) 燃烧学实验注意事项 1．实验台上的玻璃管须轻拿轻放，用完后横放在实验台里侧，以防坠落。 2．燃烧火焰的温度很高，切勿用手或身体接触火焰及有关器件。 3．燃烧完后的喷嘴口、水平石英管的温度仍很高，勿碰触，以防烫伤。 4．在更换燃烧管时，手应握在下端，尽量远离喷嘴口。 -可编辑修改-
燃烧学实验 定值器压力#1台#2台#3台#4台#5台#6台 预混空气(kPa) 13 12 13 13 20 13 射流空气(MPa) 0.12 0.11 0.135 0.12 0.16 0.12 2
工程热力学与传热学详解
工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月
实验一 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下： 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为：
???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中：τ — 时间；λ — 平板的导热系数； a — 平板的导温系数；n μ— πn ，n = 1，2，3，………； F 0 — 2δτa 傅里叶准则；0t — 初始温度； c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，F 0数变大，式(1-1)中级数和项愈小，当F 0> 0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见，当F 0> 0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面x =0处的温度为： ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为： ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式(1-3)求出导热系数： t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件，一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系：
《传热学》实验指导书
《传热学》实验指导书 建筑环境与设备工程教研室
实验一 强迫对流换热实验 一、实验目的 1、了解热工实验的基本方法和特点； 2、学会翅片管束管外放热和阻力的实验研究方法； 3、巩固和运用传热学课堂讲授的基本概念和基本知识； 4、培养学生独立进行科研实验的能力。 二、实验原理 1、翅片管是换热器中常用的一种传热元件，由于扩展了管外传热面积，故可使光管的传热热阻大大下降，特别适用于气体侧换热的场合。 2、空气（气体）横向流过翅片管束时的对流换热系数除了与空气流速及物性有关以外，还与翅片管束的一系列几何因素有关，其无因次函数关系可表示如下： N u =f(R e 、P r 、、 、、、、o l o t o o o D P D P D B D D H /δn) (1) 式中：N u = γ D h ?为努谢尔特数； R e = γm o u D ?= η m o G D ? 为雷诺数； P r = h ν=λ μ?C 为普朗特数； H 、δ、B 分别为翅片高度、厚度、和翅片间距； P t 、P l 为翅片管的横向管间距和纵向管间距；n 为流动方向的管排数； D o 为光管外径，u m 、G m 为最窄流通截面处的空气流速（m/s ）和质量流量 （kg/m 2s ）， 且G m =u m ?ρ。λ、ρ、μ、γ、α为气体的特性值。 此外，换热系数还与管束的排列方式有关，有两种排列方式，顺排和叉排，由于在叉排管束中流体的紊流度较大，故其管外换热系数会高于顺流的情况。 对于特定的翅片管束，其几何因素都是固定不变的，这时，式（1）可简化为： N u =f （R e 、P r ） （2） 对于空气，P r 数可看作常数，故 N u =f （R e ） （3） 式（3）可表示成指数方程的形式 N u =CR e n （4） 式中，C 、n 为实验关联式的系数和指数。这一形式的公式只适用于特定几何条件下的管束，为了在实验公式中能反映翅片管和翅片管束的几何变量的影响，需要分别改变几何参数进行实验并对实验数据进行综合整理。 3、对于翅片管，管外换热系数可以有不同的定义公式，可以以光管外表面为基准定义换热系数，也可以以翅片管外表面积为基准定义。为了研究方便，此处采用光管外表面积作为基准，即： ) (wo a o T T L D n Q h -???= π （5）
大学纺织工程专业认识实习报告
认识实习报告 题目认识实习 学生姓名锤子 学院纺织工程学院 专业纺织工程 班级纺织121 导师姓名剪刀手 2014年 6 月 28 日
一、目的与任务 认识实习是学生对专锤子业学习的基础。使学生初步了解纺纱、织造各工序的任务、机器设备的构成与功能，了解各工序生产工艺过程组成，从而使学生对纺纱、织造工艺和机器设备有一个认识，为今后专业理论教学打好基础。认识实习的主要目的是：认识和了解纺纱工艺各工序的工艺流程及主要机构和作用； 认识和了解织造准备工序的工艺流程，认识和了解织物与织物结构及织造过程。 二、基本要求 认识实习应安排在本专业的必修课之前进行。在实习过程中，要求每位学生以科学态度认真负责的工作，并养成保质、保量及按时完成任务的良好习惯 1、在认识前，要有锤子课堂理论讲解、并准备好相关资料。 2、要求学生现场实习，主动去认识熟悉各工序的工艺过程、各种机器的机构组成。 3、实习过程中，指导教师应引导学生认识熟悉纺织生产工艺过程和各流程的组合，并注意发挥学生的主观能动性。 4、在实习基地的车间和试验场地应注意安全，爱护国家财产。 5、认识实习应按计划进行。 三、内容 四、理论授课 在认识实习的过程中，我们首先每天上午有理论授课，在学校教室进行。第一天新老师给我们讲了认识实习的目的：认识和了解纺纱工艺各工序的工艺流程及主要机构和作用，认识和了解织造准备工序的工艺流程锤子及主要机构和作用，认识和了解织物与织物结构及织机各部分的结构及织造过程，本实习安排在《纺纱学》、《织造学》之前，是为专业基础课《纺纱学》《织造学》的理论教学奠定基础。第二天新老师给我们讲了织前准备工艺与设备，让我们了解学校的设备和厂里的设备还是有很大的区别，学校的设备是小型的，方便，而厂里
传热学-强迫对流实验指导书(2014)
《传热学》实验指导书 实验名称：强迫流动单管管外放热系数的测定 实验类型: 验证性实验 学 时：2 适用对象: 热动、集控、建环、新能源等专业 一、实验目的 1.该项实验涉及较多课程知识，测量参数多，如风速、功率、温度，可考查学生的综合能力。 2.测量空气横向流过单管表面的平均表面传热系数h ，并将实验数据整理成准则方程式。 3.学习测量风速、温度、热量的基本技能，了解对流放热的实验研究方法。 二、实验原理 根据相似理论，流体受迫外掠物体时的表面传热系数h 与流速、物体几何形状及尺寸、流体物性间的关系可用下列准则方程式描述： ),(r e u P R f N = 实验研究表明，流体横掠单管表面时，一般可将上式整理成下列具体的指数形式： m n r m n e um P CR N ?= 式中：m n c ,,均为常数，由实验确定 努谢尔特准则---um N m um hd N λ= ---em R 雷诺准则 m em d R νμ= ---rm P 普朗特准则 m n rm P αν=
上述各准则中--d 实验管外径，作定性尺寸(米) --μ流体流过实验管外最窄面处流速，（)/s m --λ流体导热系数（)/K m W ? --α流体导温系数)/(2s m --ν流体运动粘度)/(2s m --h 表面传热系数)/(2K m W ? 准则角码m 表示用流体边界层平均温度)(2 1 f w m t t t -= 作定性温度。 鉴于实验中流体为空气，rm P =0.7，故准则式可化成： n em um CR N = 本实验的任务在于确定n c 与的数值。首先使空气流速一定，然后测定有关的数据：电流I 、电压V 、管壁温度w t 、空气温度f t 、测试段动压P 。至于表面传热系数h 和流速μ在实验中无法直接测量，可通过计算求得，而物性参数可在有关书中查到。得到一组数据后，即可得一组e R 、u N 值，改变空气流速，又得到一组数据，再得一组e R 、u N 值，改变几次空气流速，就可得到一系列的实验数据。 三、实验设备 本对流实验在一实验风洞中进行。实验风洞主要由风洞本体、风机、构架、实验管及其加热器、水银温度计、动压计、毕托管、电位差计、电流表、电压表以及调压变压器组成。 由于实验段前有两段整流，可使进入实验段前的气流稳定。毕托管置于测速段，测速段截面较实验段小，以使流速提高，测量准确。风量由风机出口挡板调节。
传热实验指导书分析
实验三 平板导热系数测定实验 一. 实验目的 1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定材料导热系数的实验方法和技能。 2.测定试验材料的导热系数。 3.确定试验材料导热系数与温度的关系。 二.实验原理 导热系数是表征材料导热能力的物理量。对于不同的材料，导热系数是不同的；对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。各种材料的导热系数都用试验方法来测定，如果要分别考虑因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种试验设备上进行。稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。 试验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的导热量Q 和平板两面的温差t ? 成正比，和平板的厚度δ成正比，以及和导热系数λ成正比的关系来设计的。 我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热 量为 F t Q ???=δλ [w] 测定时，如果将平板两面的温差 L R t t t -=?、平板厚度δ 、垂直热流方向的 导热面积F 和通过平板的热流量Q 测定以后，就可以根据下式得出导热系数： F t Q ???= δ λ )/(C m W ?? 需要指出，上式所得的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为： ) (21 L R t t t += ][C ? 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后将λ值标在t -λ 坐标图内，就可以得出 )(t f =λ 的关系曲线。 三.实验装置及测量仪表 稳态平板法测定材料导热系数的试验装置如图1和图2所示。 被试验材料做成二块方形薄壁平板试件，面积为300×300 ][2 mm ，实际导热计算面积 F 为200×200][2mm ，板的厚度为δ（实测）][2 mm ，平板试件分别被夹紧在加热器的上、
传热学实验指导书
《传热学》实验指导书 热工教研室编
目录 实验要求 (2) 实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 (3) 实验二平板法导热系数的测定 (7) 实验三套管换热器液-液换热实验 (12) 实验四中温辐射黑度的测定 (16) 附录1 铜－康铜热电偶分度表 (22) 附录2 精密数字温度温差仪使用方法 (23)
实验要求 1．实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书，了解实验目的、实验原理和实验要求，做到心中有数。 2．在实验室要首先熟悉实验装置的构造特点、性能和使用方法，使用贵重仪器时需得到指导教师的许可，方可动用。 3．实验时应严肃认真、一丝不苟，细致地观察实验中的各种现象，并作好记录，通过实验，训练基本操作技能和培养科学的工作作风。 4．实验结束时，学生先自行检查全部实验记录，再经指导教师审阅后，方可结束实验。 5．学生实验时，如出现实验仪器损坏情况，应及时向指导教师报告。6．按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。
实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 一、实验目的 1.巩固稳定导热的基本理论，学习球体法测定物质的导热系数的实验方法； 2.实验测定被测材料的导热系数λ； 3. 绘制出材料导热系数λ与温度t的关系曲线。 二、实验原理 加热圆球（见图1）由两个壁厚1.2毫米的大小同心圆球（1）组成。小球内装有电加热器（2）用来产生热量。大球内壁与小球外壁各设有三对铜-康铜热电偶（4）。当温度达到稳定状态后，电加热器产生的热量全部通过中间的测试材料（3）传到外 气。 1.大小同心球； 2.电加热器； 3.颗粒状试材； 4.铜康铜热电偶； 5.专用稳压电源； 6.专用测试仪； 7.底盘； 8.UJ36a电位差计图1 加热圆球示意图 测取小球的温度t1，t2，t3, 取其平均温度：T1=(t1+ t2+ t3)/3； 测取大球的温度t4，t5, t6，取其平均温度：T2=(t4+ t5+ t6)/3；
实验分析范文
实验分析范文 语文老师在讲作文时要不要写下水作文这个问题可能是很多人置疑的问题，小徐老师认为，下水作文可以不写，但讲作文时一定能出口成章，也就是说一个讲作文时能出口就一篇优秀的作文的语文老师才是一个合格的作文老师。如果学生没有遇到一个出口成章的语文老师，那么他只能算一个语文老师，但不能算一个合格的作文老师。 实际上，语文老师在讲作文时就要旁征博引，就要出口成章，不断拓宽孩子们的作文思路。 学生之所以写不出作文，一方面在于阅历浅，对生活经历和阅读得来的间接生活多处于无意识状态，而老师的作文课和语文课就是要不断启发学生情感，不断引导孩子去申视自己的生活，感悟身边的人和事，体会人间真情。因此语文老师才更担当起“心灵与心灵的召唤，情感与情感的交流”的称号，在老师声情并茂的引导下，学生才会“观山情满于山，看水情溢于水”，写起作文来才有感而发，有情可抒。 而每一节作文课，甚至语文课，其实都是一篇华彩丽章，是语文老师用语言用感情描绘出来的，而这种出口成章的引导绝不亚于写在纸上的范文。写在纸上的范文只能体现一种作文思路，遵循一个
写作中心，而作文课并不是要把学生的作文思路禁锢在一个范围内，而要广开思路，引导学生联系到自己的生活经历，写出有真情实感的属于自己的作文。 例如，作文的开头，有的同学文采好，就可以用华美的语言，恰当的修辞来开头，吸引眼球，如下图所示： 而有些学生不擅长语言的润色，而长于深厚情感的抒发，那么文章开头就可以用“抒情法”来拔动人的心弦。如朱自清《背影》开头和全文就是以朴实深厚的情感来动人心弦的。 在选材上，因为每个学生的经历不同，情感的触发点不同，因此谁的经历也不能取代彼此，老师用自身的经历和对生活的感悟来引导学生，只是起到打开学生思路，联想到自己的生活的能力，启发学生叙真事，抒真情。 同样，文章的结尾要突出怎样的中心，要运用怎样的语言特色和结构特点，也同样文无定法，老师在引导学生写作文，可以随口说出多种结尾法，而学生应该采用哪种结尾的方法来收束全文，突出中心，一方面要看学生的写作特点，看学生能驾驭哪种结尾法，更要看和整篇文章的和谐程度。
《传热学》实验：平板导热系数测定实验
《传热学》实验一： 准稳态平板导热系数测定实验 一、 实验目的 1．快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热，掌握其测试原理和方法。 2．掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、 实验原理 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。 设平板厚度为δ2，初始温度为0t ，平板两面受恒定的热流密度c q 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布()τ,x t 。 导热微分方程、初始条件和第二类边界条件如下： ()()22,,x x t a x t ??=??τττ ()00,t x t = (),0c t q x δτλ ?+=? ()0,0=??x t τ 方程的解为： ()()()()2212002132,1cos exp 6n c n n n n q x x t x t F ατδτδμμλδδμδ∞+=??-??-=-+--?? ????? ∑ (1) 式中： τ——时间； λ——平板的导热系数； α——平板的导温系数；123n n n μβδ==，，，， ； 02a F τδ =——傅里叶准则； 0t ——初始温度； c q ——沿x 方向从端面向平板加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，0F 数变大，式（1）中级数和项愈小。当5.00>F 时，级数和项变得很小，可以忽略，式（1）变成： 图1
()20221,26c q x t x t δαττλδδ??-=+- ??? (2) 由此可见，当5.00>F 后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面0=x 处的温度为： ()0210,6c q t t δαττλδ??-=- ??? 平板加热面x δ=处为： ()?? ? ??+=-31,20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： ()()λ δττδc q t t t ?=-=?21,0, (3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式（3）求出导热系数： t q c ?=2δλ (4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验中是用有限尺寸的试件。一般可以认为，试件的横向尺寸是厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就是无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系： τ δρd dt F c F q c ????=? (5) 式中： F ——试件的横截面积； c ——试件的比热； ρ——其密度； τd dt ——准稳态时的温升速率。实验时，τ d dt 以试件中心处为准。 由式(5)可得比热： τ δρd dt q c c ??= 按定义，材料的导温系数可表示为 2()()2c c c t t c q t λδλδδδαρττ ===??? m 2/s 综上所述，应用恒热流准稳态平板法测试材料热物性时，在一个实验上可同时测出材料的三个重要热物性：导热系数、比热容和导温系数。 三、 实验装置 非（准）稳态法热物性测定仪内，实验本体由四块厚度均为δ、面积均为F 的被测试材重叠在一起组成。 在第一块与第二块试件之间夹着一个薄型的片状电加热器，在第三块和第四
传热实训实操作指导书
化工单元实训装置系列之 传热单元操作实训装置实训操作指导书 杭州言实科技有限公司 2010.10
目录 一：前言 (3) 二、实训目的 (4) 三、实训原理 (4) （一）数据计算 (5) （二）绘制热性能曲线，并作比较 (5) 四、传热单元操作实训装置介绍 (6) （一）装置介绍 (6) （二）换热器结构 (6) 1、套管式换热器 (6) 2、管壳式换热器（列管换热器） (7) 3、板式换热器 (8) （三）工艺流程 (10) 1、实训设备配置 (12) 2、仪表及控制系统一览表 (14) 3、能耗一览表 (15) 五、实训步骤 (17) (一) 开机准备 (17) (二) 正常开机 (17) (三) 正常关机 (23) (四) 正常关机（按下表记录实验数据） (24)
一：前言 职业教育的根本是培养有较强实际动手能力和职业精神的技能型人才，而实训设备是培养这种能力的关键环节。 传统的实验设备更多是验证实验原理，缺乏对学生实际动手能力的培养，更无法实现生产现场的模拟，故障的发现，分析，处理能力等综合素质的培养。 为了实现职业技术人才的培养，必须建立现代化的实训基地，具有现代工厂情景的实训设备。 本传热实训装置把化工技术、自动化技术、网络通讯技术、数据处理等最新的成果揉合在了一起，实现了工厂模拟现场化、故障模拟、故障报警、网络采集、网络控制等培训任务。按照“工学结合、校企合作”的人才培养模式，以典型的化工生产过程为载体，以液——液传质分离任务为导向，以岗位操作技能为目标，真正做到学中做、做中学，形成“教、学、做、训、考”一体化的教学模式。以任务驱动、项目导向、学做合一的教学方法构建课程体系，开发设计传热操作技能训练装置。 本传热实训装置具有以下特点： 课程体系模块化；实训内容任务化；技能操作岗位化；安全操作规范化；考核方案标准化；职业素养文明化。
传热学三级项目
传热学三级项目
目录 一、摘要 (1) 二、前言 (1) 三、黑度的测定及分析 (1) 3.1 固体表面黑度测定的基本原理 (1) 3.2 黑度测定的设备 (2) 3.3 实验设备图片及试件图纸 (3) 3.4实验步骤介绍 (4) 3.5 实验数据及黑度值记录表 (5) 3.6 黑度与温度之间的曲线图 (5) 3.7 结论 (6) 3.8 误差分析 (6) 四、感想 (6) 五、主要参考文献 (7) 附录：自评分表 (7)
一、摘要 在传热学中，黑度的研究必不可少。本文以测量物体表面的黑度为中心，进一步研究物体的黑度与温度之间的关系。同样，这个过程也会有对黑度测定设备的介绍及对黑度测定结果的分析，最终以数据图表的形式定量给出物体黑度与温度之间的关系。 二、前言 物体可按其辐射特性分为黑体、灰体和选择性辐射体（非灰体）三大类。其中黑体是能发射全波段的热辐射，在相同的温度条件下，辐射能力最大。黑体的辐射能力为斯蒂芬-玻尔兹曼定律。 在一定温度下，将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度，或物体的发射率，用ε表示。物体表面的黑度与物体的性质、表面状况和温度等因素有关，是物体本身的固有特性，与外界环境情况无关。凡是将辐射热全部反射的物体称为绝对白体，能全部吸收的称为绝对黑体，能全部透过的则称为绝对透明体或热透体。在应用科学中，常把吸收系数接近于1的物体近似的当作黑体。本项目就是基于这些基本概念来分析固体表面黑度随温度的变化。 三、黑度的测定及分析 3.1 固体表面黑度测定的基本原理 当一物体放在另一物体的空腔内，且空腔内不存在吸收辐射