西安交大传热学上机实验报告材料

西安交大传热学上机实验报告材料
西安交大传热学上机实验报告材料

传热学上机实验报告

二维导热物体温度场的数值模拟

学院:化工学院

:佳磊

学号:2110307016

班级:装备11

一、物理问题

有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气空道,其截面尺寸如下图所示,假设在垂直于纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小,可以近似地予以忽略。

在下列两种情况下试计算:

(1)砖墙横截面上的温度分布;

(2)垂直于纸面方向的每米长度上通过砖墙的导热量。外矩形长为3.0m,宽为2.2m;矩形长为2.0m,宽为1.2m。

第一种情况:外壁分别均匀地维持在0℃及30℃;

第二种情况:外表面均为第三类边界条件,且已知:

外壁:30℃,h1=10W/m2·℃,

壁:10℃,h2= 4 W/m2·℃

砖墙的导热系数λ=0.53 W/m·℃

由于对称性,仅研究1/4部分即可。

二、数学描写 对于二维稳态导热问题,描写物体温度分布的微分方程为拉普拉斯方程 22220t t x x ??+=??

这是描写实验情景的控制方程。

三、方程离散

用一系列与坐标轴平行的网格线把求解区域划分成许多子区域,以网格线的交点作为确定温度值的空间位置,即节点。每一个节点都可以看成是以它为中心的一个小区域的代表。由于对称性,仅研究1/4部分即可。依照实验时得点划分网格。

建立节点物理量的代数方程 对于部节点,由?x=?y ,有

,1,1,,1,11()4m n m n m n m n m n t t t t t +-+-=+++

由于本实验为恒壁温,不涉及对流,故角点,边界点代数方程与该式相同。 设立迭代初场,求解代数方程组

图中,除边界上各节点温度为已知且不变外,其余各节点均需建立类似3中的离散方程,构成一个封闭的代数方程组。以t?=0°C为场的初始温度,代入方程组迭代,直至相邻两次外传热值之差小于0.01,认为已达到迭代收敛。

四、编程及结果

program main

implicit none

real ,dimension(1:16,1:12)::t

real ,dimension(1:16,1:12)::t1

real q,q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8,q9,q10,q11,a

integer m,n,z

logical::converged=.false.

z=1

t=0

a=0.53

do n=1,12

t(1,n)=30

end do

do m=2,16

t(m,12)=30

end do

do n=1,7

t(6,n)=0

end do

do m=7,16

t(m,7)=0

end do

do while(.not.converged.and.z<10000)

t1=t

do m=2,5

do n=1,11

if( n==1 )then

t(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+2*t(m,n+1))

else

t(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+t(m,n-1)+t(m,n+1)) end if

end do

end do

do n=8,11

do m=6,16

if (m==16) then

t(m,n)=0.25*(t(m,n-1)+t(m,n+1)+2*t(m-1,n)) else

t(m,n)=0.25*(t(m-1,n)+t(m+1,n)+t(m,n-1)+t(m,n+1)) end if

end do

end do

z=z+1

do m=1,16

do n=1,12

if(abs(t(m,n)-t1(m,n))>0.000001) then

converged=.false.

exit

else

converged=.true.

end if

end do

end do

end do

write(*,'(16f5.1)',advance='no')((t(m,n),m=1,16),n=12,7,-1) write(*,*)

write(*,'(6f5.1)',advance='no')((t(m,n),m=1,6),n=6,1,-1)

do n=2,11

q1=(t(1,n)-t(2,n))*a+q1

end do

do m=2,15

q2=(t(m,12)-t(m,11))*a+q2

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和原理去分析和强化传热过程,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和传热面积A,即可算出传热系数K。在该实验中,利用加热空气和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和空气的流量即可。 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、实验流程和设备 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、管数和管长进行计算。 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、转子流量计和温度计的作用。 2、实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。 3、控制所需的气体和水的流量。 4、待系统稳定后,记录水的流量、进出口温度,记录空气的流量和进出口温度,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、风机和自来水阀门。 五、实验数据记录和整理 1、设备参数和有关常数 换热流型错流;换热面积㎡

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: 2、对比不同操作条件下的传热系数,分析数值,你可得出什么结论? 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值总是接近热阻大的流体侧的α值,实验中,提高空气侧的α值以提高K值。。 3、转子流量计在使用时应注意什么问题?应如何校正读数? 答:转子流量计不能用于流量过大的流体测量,使用时流量计必须安装在垂直走向的管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计。 读数时应读转子的最大截面与玻璃管刻线相交处的数值,可以读初始值和最终值,取两者之差来校正读数。 4、针对该系统,如何强化传热过程才能更有效,为什么? 答:该系统传热效果主要取决于热流体,所以可以通过增加空气流量,提高其所占比例来强化传热效果;减小水的流量;内管加入填充物或采用螺纹管,加热面在上,制冷面在下。因为由实验可知提高热阻大的流体的传热系数可以更有效的强化传热过程。 5、逆流换热和并流换热有什么区别?你能用实验装置加以验证吗? 答:①逆流换热时热流体是冷热流体流动方向相反;而并流传热时,其冷热流体流动方向相同;②在相同操作条件下,逆流换热器比并流换热器所需传热面积小。可以改变冷热流体进出口方向,测得在相同传热效果下,逆并流所需传热面积大小,从而加以验证。 6、传热过程中,哪些工程因素可以调动? t ;④换热过程的流型(并流,逆答:①增大传热面积S;②提高传热系数α;③提高平均温差 m 流,错流)。 7、该实验的稳定性受哪些因素的影响? 答:①冷凝水流通不畅,不能及时排走;②空气成分不稳定,导致被冷凝效果不稳定;③冷热流体流量不稳定;④传热器管表面的相对粗糙度。 8、你能否对此实验装置作些改进,使之能够用于空气一侧对流传热系数的测定? 答:让空气走壳程,水走管程,根据流体在管外的强制对流公式,可提出空气一侧的对流传热系数α值。

西安交通大学接口技术实验报告

西安交通大学 微型计算机接口技术实验报告 班级:物联网 姓名: 学号:

实验一基本I/O扩展实验 一、实验目的 1、了解 TTL 芯片扩展简单 I/O 口的方法,掌握数据输入输出程序编制的方法; 2、对利用单片机进行 I/O 操作有一个初步体会。 二、实验内容 74LS244 是一种三态输出的8 总线缓冲驱动器,无锁存功能,当G 为低电平时,Ai 信号传送到Yi,当为高电平时,Yi 处于禁止高阻状态。 74LS273 是一种8D 触发器,当CLR 为高电平且CLK 端电平正跳变时,D0——D7 端数据被锁存到8D 触发器中。 实验原理图: 三、实验说明 利用74LS244 作为输入口,读取开关状态,并将此状态通过74LS273 再驱动发光二极管显示出来,连续运行程序,发光二极管显示开关状态。

四、实验流程图 五、实验连线 1、244的cs连接到CPU地址A15,Y7—Y0连接开关K1-K8; 2、273的CS连接到CPU地址A14,Q7-Q0连接到发光二极管L1-L8; 3、该模块的WR,RD连接CPU的WR,RD,数据线AD7-AD0,地址线A7-A0分别与CPU的数据线AD7-AD0,地址线A7-A0相连接。

六、程序源代码(略) 七、实验结果 通过开关K01 到K08 可以对应依次控制LED 灯的L1 到L8 ,即当将开关Ki 上拨时,对应的Li 被点亮,Ki 下拨时,对应的Li熄灭。 此外,如果将开关拨到AAH 时,将会产生LED 灯左移花样显示;如果开关拨到55H 时,将会产生LED 灯右移花样显示。 七、实验心得 通过本次实验,我了解了TTL 芯片扩展简单I/O 口的方法,同时也对数据输入输出程序编制的方法有一定的了解与掌握,对利用单片机进行I/O 操作有一个初步体会,实验使我对自己在课堂上学的理论知识更加理解,同时也锻炼了我的动手操作能力。

80210127传热学C

《传热学C》课程教学大纲 课程编号:80210127 课程名称:传热学C 英文名称:Heat Transfer C 总学时:24 学分:1.5 适用对象:机械工程及其自动化专业,测控技术及仪器专业 先修课程:高等数学,流体力学 一、课程性质、目的和任务 传热学C是机械工程及其自动化专业和测控技术及仪器专业的一门专业选修课程。其目的在于使学生掌握有关热量传递的基本理论知识,具备一定的传热学分析计算能力。它不仅为以后专业课的学习提供必要的理论基础,也是培养提高学生综合分析能力和解决工程实际问题能力的重要环节之一。 二、教学内容、方法及基本要求 教学内容 1.绪论 了解传热学与工程热力学在研究内容和方法上的异同。认清传热学的研究对象及其在工程和科学技术中的应用。掌握热量传递的基本方式:导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式。了解复合换热过程的计算方法,了解辐射换热表面传热系数的概念。认识到工程实际问题的热量传递过程往往不是单一的方式而是多种形式的组合,以加深传热过程的概念及传热方程的理解。初步理解热阻在分析传热问题中的重要地位。 2.导热基本定律及稳态导热 掌握傅里叶定律的意义和应用方法,了解常见材料导热系数的大致范围。理解推导导热微分方程的理论依据和思路,以及导热微分方程中各项的物理意义,能够正确书写导热问题的初始条件和三类边界条件。能应用傅里叶定律或导热微分方程对常物性、无内热源的一维稳态导热问题(平壁、圆筒壁)进行分析求解,得出温度场及导热量的计算公式。了解肋片在工程中的应用场合。加深理解热阻概念及其在分析导热问题时的重要性。 3.非稳态导热 了解非稳态导热过程的特点。掌握集总参数法的分析求解方法,了解其限制条件。 4.对流换热 牛顿冷却公式是对流换热计算的基础,要求重点掌握。理解影响对流换热的因素。掌握流动边界层和温度边界层的概念。理解相似原理在指导对流换热实验中的作用,准则方程的导出。掌握实验数据的整理方法。掌握管内换热入口段与充分发展段的概念。掌握定型尺寸和定性温度的概念。能正确和熟练地运用准则方程(实验关联式)计算简单的对流换热问题。了解有限空间自然对流换热的概念。掌握强化单相流体对流换热的途径。 5.凝结与沸腾换热

传热实验实验报告

一、 实验名称: 传热实验 二、实验目的: 1.熟悉套管换热器的结构; 2.测定出K 、α,整理出e R N -u 的关系式,求出m A 、. 三、实验原理: 本实验有套管换热器4套,列管式换热器4套,首先介绍套管换热器。 套管换热器管间进饱和蒸汽,冷凝放热以加热管内的空气,实验设备如图2-2-5-1(1)所示。 传热方式为:冷凝—传导—对流 1、传热系数可用下式计算: ]/[2m k m W t A q K m ???= (1) 传热实验

图2-2-5-1(1) 套管换热器示意图 式中:q ——传热速率[W] A ——传热面积[m 2] △t m —传热平均温差[K] ○ 1传热速率q 用下式计算: ])[(12W t t C V q p S -=ρ (2) 式中:3600/h S V V =——空气流量[m 3/s] V h ——空气流量[m 3/h] ρ——空气密度[kg/m 3 ],以下式计算: ]/)[273(4645.031 m kg t R p P a ++=ρ (3) Pa ——大气压[mmHg] Rp ——空气流量计前表压[mmHg] t 1——空气进换热器前的温度[℃] Cp ——空气比热[K kg J ?/],查表或用下式计算: ]/[04.01009K kg J t C m p ?+= (4) t m =(t 1+t 2)/2——空气进出换热器温度的平均值(℃) t 2——空气出口温度[℃] ②传热平均面积A m :

][2m L d A m m π= (5) 式中:d m =传热管平均直径[m] L —传热管有效长度[m ] ③传热平均温度差△t m 用逆流对数平均温差计算: T ←——T t 1——→t 2 )(),(2211t T t t T t -=?-=? 2 1 2 1ln t t t t t m ???-?= ? (6) 式中:T ——蒸汽温度[℃] 2、传热膜系数(给热系数)及其关联式 空气在圆形直管内作强制湍流时的传热膜系数可用下面准数关联式表示: n r m e P AR Nu = (7) 式中:N u ——努塞尔特准数 R e ——雷诺准数 P r ——普兰特准数 A ——系数,经验值为0.023

西安交大数字图像处理第二次实验报告

数字图像处理第二次作业

摘要 本次报告主要记录第二次作业中的各项任务完成情况。本次作业以Matlab 2013为平台,结合matlab函数编程实现对lena.bmp,elain1.bmp图像文件的相关处理:1.分别得到了lena.bmp 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示,2.计算得到lena.bmp图像的均值和方差,3.通过近邻、双线性和双三次插值法将lena.bmp zoom到2048*2048,4. 把lena和elain 图像分别进行水平shear(参数可设置为1.5,或者自行选择)和旋转30度,并采用用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048。以上任务完成后均得到了预期的结果。 1.把lena 512*512图像灰度级逐级递减8-1显示 (1)实验原理: 给定的lena.bmp是一幅8位灰阶的图像,即有256个灰度色。则K位灰阶图像中某像素的灰度值k(x,y)(以阶色为基准)与原图同像素的灰度值v(x,y)(以256阶色为基准)的对应关系为: 式中floor函数为向下取整操作。取一确定k值,对原图进行上式运算即得降阶后的k位灰阶图像矩阵。 (2)实验方法 首先通过imread()函数读入lena.bmp得到图像的灰度矩阵I,上式对I矩阵进行灰度降阶运算,最后利用imshow()函数输出显示图像。对应源程序为img1.m。 (3)处理结果 8灰度级

7灰度级 6灰度级 5灰度级

4灰度级 3灰度级 2灰度级

1灰度级 (4)结果讨论: 由上图可以看出,在灰度级下降到5之前,肉眼几乎感觉不出降阶后图像发生的变化。但从灰度级4开始,肉眼明显能感觉到图像有稍许的不连续,在灰度缓变区常会出现一些几乎看不出来的非常细的山脊状结构。随着灰度阶数的继续下降,图像开始出现大片的伪轮廓,灰度级数越低,越不能将图像的细节刻画出来,最终的极端情况是退化为只有黑白两色的二值化图像。由此可以得出,图像采样的灰度阶数越高,灰度围越大,细节越丰富,肉眼看去更接近实际情况。 2.计算lena图像的均值方差 (1)实验原理 对分辨率为M*N的灰度图像,其均值和方差分别为: (2)实验方法 首先通过imread()函数读入图像文件到灰度矩阵I中,然后利用 mean2函数和std2函数计算灰度矩阵(即图像)的均值和标准差,再由标准差平方得到方差。对应源程序:img1.m (3)处理结果 均值me =99.0512,标准差st =52.8776,方差sf =2.7960e+03。 (4)结果分析 图像的均值可反应图像整体的明暗程度,而方差可以反应图像整体的对比度情况,方差越大,图像的对比度越大,可以显示的细节就越多。 3.把lena图像用近邻、双线性和双三次插值法zoom到2048*2048; (1)实验原理 图像插值就是利用已知邻近像素点的灰度值来产生未知像素点的灰度值,以便由原始图

传热学上机C程序源答案之一维稳态导热的数值计算

一维稳态导热的数值计算 1.1物理问题 一个等截面直肋,处于温度t ∞=80 的流体中。肋表面与流体之间的对流换热系数为 h =45W/(m 2?℃),肋基处温度t w =300℃,肋端绝热。肋片由铝合金制成,其导热系数为λ=110W/(m ?℃),肋片厚度为δ=0.01m ,高度为H=0.1m 。试计算肋内的温度分布及肋的总换热量。 1.2数学描述及其解析解 引入无量纲过余温度θ = t?t ∞t w ?t ∞ ,则无量纲温度描述的肋片导热微分方程及其边界条件: 22 20d m dx θθ-= x=0,θ=θw =1 x=H, 0x θ?=? 其中m = 上述数学模型的解析解为:[()] ()() w ch m x H t t t t ch mH ∞∞--=-? ()()w hp t t th mH m ∞?= - 1.3数值离散 1.3.1区域离散 计算区域总节点数取N 。 1.3.2微分方程的离散 对任一借点i 有:22 2 0i d m dx θ θ??-= ??? 用θ在节点i 的二阶差分代替θ在节点i 的二阶导数,得:211 2 20i i i i m x θθθθ+--+-= 整理成迭代形式:()1122 1 2i i i m x θθθ+-=++ (i=2,3……,N-1) 1.3.3边界条件离散 补充方程为:11w θθ==

右边界为第二类边界条件,边界节点N 的向后差分得:1 0N N x θθ--= ,将此式整理为 迭代形式,得:N 1N θθ-= 1.3.4最终离散格式 11w θθ== ()1122 1 2i i i m x θθθ+-= ++ (i=2,3……,N-1) N 1N θθ-= 1.3.5代数方程组的求解及其程序 假定一个温度场的初始发布,给出各节点的温度初值:01θ,02θ,….,0 N θ。将这些初值代 入离散格式方程组进行迭代计算,直至收敛。假设第K 步迭代完成,则K+1次迭代计算式为: K 11w θθ+= () 11 11 2212i i K K K i m x θθθ+-++= ++ (i=2,3……,N-1) 1 11N K K N θθ-++= #include #include #define N 11 main() { inti; float cha;/*cha 含义下面用到时会提到*/ float t[N],a[N],b[N]; float h,t1,t0,r,D,H,x,m,A,p; /*r 代表λ,x 代表Δx ,D 代表δ*/ printf("\t\t\t 一维稳态导热问题\t\t"); printf("\n\t\t\t\t\t\t----何鹏举\n"); printf("\n 题目:补充材料练习题一\n"); printf("已知:h=45,t1=80, t0=200, r=110, D=0.01, H=0.1 (ISO)\n"); /*下面根据题目赋值*/ h=45.0; t1=80.0; t0=300.0; r=110.0; D=0.01; H=0.1; x=H/N; A=3.1415926*D*D/4; p=3.1415926*D; m=sqrt((h*p)/(r*A)); /*x 代表步长,p 代表周长,A 代表面积*/ printf("\n 请首先假定一个温度场的初始分布,即给出各节点的温度初值:\n");

传热膜系数实验报告

化工原理实验报告 实验三 传热膜系数测定实验 实验日期:2015年12月30日 班级: 学生姓名: 学号: 同组人: 报告摘要 本实验选用牛顿冷却定律作为对流传热实验的测试原理,通过建立不同体系的传热系统,即水蒸汽—空气传热系统、分别对普通管换热器和强化管换热器进行了强制对流传热实验研究。确定了在相应条件下冷流体对流传热膜系数的关联式。此实验方法可以测出蒸汽冷凝膜系数和管内对流传热系数。采用由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置,让空气走内管,蒸汽走环隙,用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温,计算了传热膜系数α,并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m (n 取0.4),得到了半经验关联式。实验还通过在内管中加入混合器的办法强化了传热,并重新测定了α、A 和m 。 二、 目的及任务 1.掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法; 2.通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 的方法; 3.了解工程上强化传热的措施。 三、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 系式的一般形式为:p n m Gr A Nu Pr Re 对于强制湍流而言。Gr 数可忽略,即

n m A Nu Pr Re = 本实验中,可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数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,在两边取对数,得到直线方程为 Re lg lg Pr lg 4.0m A Nu += 在双对数坐标中作图,求出直线斜率,即为方程的指数m 。在直线上任取一点函数值带入方程中,则可得系数A ,即 m Nu A Re Pr 4.0= 用图解法,根据实验点确定直线位置有一定人为性。而用最小二乘法回归,可得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段,对多变量方程进行一次回归,就能的道道A 、m 、n 。 对于方程的关联,首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。其特征数定义式分别为 μρ du = Re , λμ Cp = Pr , λαd Nu = 实验中改变空气的流量,以改变Re 值。根据定性温度(空气进、出口温度的算数平均值)计算对应的Pr 值。同时,由牛顿冷却定律,求出不同流速下的传热膜系数值,进而求得Nu 值。 牛顿冷却定律为 Q=αA △t m 式中α——传热膜系数,W/(m 2.℃);

西 安 交 通 大 学 实 验 报 告 生物信息学

课程生物信息学实验名称核酸和蛋白质序列数据的使用系别实验日期: 专业班级组别交报告日期: 姓名学号报告退发:(订正、重做) 同组人无教师审批签字: 实验目的:了解常用的序列数据库,掌握基本的序列数据信息的查询方法。 实验步骤:在序列数据库中查找某条基因序列(insulin人的),通过相关一系列数据库的搜索、比对与结果解释 实验结果: 1.该基因的功能是? DNA结合、RNA结合、雄激素受体结合、酶结合、蛋白结合、转录激活活性、转录调控区的DNA结合、微管蛋白结合、泛素蛋白与连接酶结合、泛素蛋白连接酶的活性、提高泛素蛋白连接酶的活性、锌离子结合 3. 该蛋白质有没有保守的功能结构域 该蛋白质有保守的功能结构域。分别为cd00027(Location:1763 –1842 Blast Score: 107)cd00162(Location:23 –68 Blast Score: 134)pfam04873(Location:655 –978 Blast Score: 1301)pfam12820(Location:344 –507 Blast Score: 809)pfam13923(Location:20 –65 Blast Score: 135) 4. 该蛋白质的功能是怎样的? ①E3泛素蛋白连接酶,专门介导L YS-6'-联泛素链的形成,并通过促胞对DNA损伤的反应,在DNA修复中起着核心的作用;目前还不清楚是否也介导其他类型的泛素链形成。E3泛素蛋白连接酶的活性是其抑癌能必需的。②BARD1- BRCA1异源二聚体协调各种不同的细胞通路,如DNA损伤修复,泛素化和转录调控,以维持基因组稳定性。③调节中心体微核。 ④从G2到有丝分裂的正常细胞周期进程所必需的。⑤参与转录调控在DNA损伤反应中的P21。⑥为FANCD2靶向DNA损伤位点所需。⑦可以用作转录调控因子。⑧绑定到ACACA 和防止其去磷酸化,抑制脂质合成。 5. 该蛋白质的三级结构是什么?如果没有的话, 和它最相似的同源物的结构是什么样子的?给出 示意图。 该蛋白有三级结构,如图所示

传热学上机实验

传热学上机实验 班级: 学号: 姓名:

一:实验问题 一个长方形截面的冷空气通道的尺寸如附图所示。假设在垂直于纸面的方向上冷空气及通道墙壁的温度变化很小,可以忽略。试用数值方法计算下列两种情况下通道壁面中的温度分布及每米长度上通过壁面的冷量损失: (1)内、外壁面分别维持在10℃及30℃; (2)内、外壁面与流体发生对流传热,且有λ=0.53W/(m·K),t f1=10°C、h1=20W/(m2·K), t f2=30°C、h2=4W/(m2·K)。

二:问题分析与求解 本题采用数值解法,将长方形截面离散成31×23个点,用有限个离散点的值的集合来代替整个截面上温度的分布,通过求解按傅里叶导热定律、牛顿冷却公式及热平衡法建立的代数方程,来获得整个长方形截面的温度分布,进而求出其通过壁面的冷量损失。 1. 建立控制方程及定解条件 对于第一问,其给出了边界上的温度,属于第一类边界条件。 ????? ??? ??=?==??+??C C y t x t 301002222外壁温内壁温 对于第二问,其给出了边界上的边界上物体与周围流体间的表面传热系数h 及周围流体的温度 t f ,属于第三类边界条件。 ()?????? ?-=??? ????-=??+??f w w t t h n t y t x t λ02222 2. 确定节点(区域离散化) 用一系列与坐标轴平行的网格线把长方形截面划分为31×23个节点。则步长为0.1m ,记为△x=△y=0.1m 。

3. 建立节点物理量的代数方程 对于第一问有如下离散方程: ()()()()()()()()()()? ??? ???? ? ????? ???+++==?==?==?==?==?==?==?==?=+-+-代表内部点,,点41 26~6,1018,26~6,106,18~6,10,2618~6,10,631~1,3023,31~1,301,23~1,30,3123~1,30,11,1,,1,1,n m t t t t t n C m t n C m t n C n t n C n t n C m t n C m t n C n t n C n t n m n m n m n m n m 对于第二问有如下离散方程: 对于外部角点(1,1)、(1,23)、(31,1)、(31,,23)有: ()()02 222,1,,22,,1,22 =??-+-?+??-+-?±±x y t t t t x h y x t t t t y h n m n m n m f n m n m n m f λλ 得到: ()()()()????? ??? ?? ? ++ =++=++=++=22,3123,3023,312,311,301,3122 ,123,223,12,11,21,11865331400186533140018653314001865331400t t t t t t t t t t t t 同理可得: 对于内部角点(6,6)(6,18)(26,6)(26,18) ,有 ()() ()()()()()()????? ??? ??? ++++ =++++ =++++=++++=7,2618,2518,2719,2618,267,266,256,275,266,2618 ,717,619,618,518,67,66,75,66,56,671853359533592000718533595335920007185335953359200071853359533592000t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t

化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验(第四组) 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4 .0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是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个传热过程所组成。由于过程复杂,影响因素多,机理不清楚,所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1)寻找影响因素 物性:ρ,μ ,λ,c p 设备特征尺寸:l 操作:u ,βgΔT 则:α=f (ρ,μ,λ,c p ,l ,u ,βgΔT ) 2)量纲分析 ρ[ML -3],μ[ML -1 T -1],λ[ML T -3 Q -1],c p [L 2 T -2 Q -1],l [L] ,u [LT -1], βg ΔT [L T -2], α[MT -3 Q -1]] 3)选基本变量(独立,含M ,L ,T ,Q-热力学温度) ρ,l ,μ, λ 4)无量纲化非基本变量 α:Nu =αl/λ u: Re =ρlu/μ c p : Pr =c p μ/λ βgΔT : Gr =βgΔT l 3ρ2/μ2 5)原函数无量纲化 ??? ? ???=223,,μρβλμμρλαtl g c lu F l p 6)实验 Nu =ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热:Nu =ARe a 圆管传热基本方程: m t A K t T t T t T t T A K Q ???=-----?=111 22112211 1ln ) ()( 热量衡算方程: )()(12322111t t c q T T c q Q p m p m -=-= 圆管传热牛顿冷却定律: 2 2112211 22211221121 1ln ) ()(ln )()(w w w w w w w w T T T T T T T T A t t t t t t t t A Q -----?=-----?=αα 圆筒壁传导热流量:)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量:54 .02.26P q v ??= [m 3h -1,kPa] 空气的定性温度:t=(t 1+t 2)/2 [℃]

西安交通大学实验报告

西安交通大学实验报告 课程_大学计算机_实验名称_检索绘图音频及图像处理_第页共页 系别_____ 能动学院___________ 实验日期年月日专业班级________________组别_____________ 实验报告日期年月日姓名________________学号_____________ 报告退发 ( 订正、重做 ) 同组人_________________________________ 教师审批签字 ●目标任务: 一. 信息检索 1.使用百度地图网站搜索西安交通大学南门到西安大唐芙蓉园的公交线路。(屏幕截图)2.在本校图书馆网站查找两门课程的教学参考书(屏幕截图)。 3.使用百度图片网站搜索有关“飞机”和“天空”的图片,各下载一张,并分别命名为:天空.jpg,飞机.jpg。 4.使用Ei检索,检索目前中国高速铁路(High-speed railway in China)相关的工程论文(屏幕截图) 二. 矢量图绘制 题目:使用Microsoft Office Visio 2010办公绘图软件,绘制流程图。 要求:参见实验教材p27,“四. 实验任务和要求”。 三.数字音频处理 题目:使用GoldWave音频处理软件,完成手机铃声制作 要求:从网上下载一个音乐文件,选取最喜爱的片段,将其保存成手机要求的音频格式(如MP3、WAV)作为手机铃声(存放为另一个音乐文件)。 结果:在实验报告中,粘贴两个音乐文件的属性对话框屏幕截图。(分析文件的大小与占用空间的不同) GoldWave软件存放地址: D:\计算机应用技术基础、ECAT.Software\ECAT-Software\GoldWave.rar 或从网上下载。 四.数字图像处理 题目:使用Photoshop软件进行“飞行编队”图像设计。 要求:参见实验教材p37,“四. 实验任务和要求”(1)飞行编队设计。 结果:将设计的“三角飞行编队图片”粘贴到实验报告中。 最后上传实验报告。 ●实验环境

西安交大《塞曼效应实验报告》

应物31 吕博成学号:10

塞曼效应 1896年,荷兰物理学家塞曼()在实验中发现,当光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线会分裂成几条光谱线,分裂的条数随能级类别的不同而不同,且分裂的谱线是偏振光。这种效应被称为塞曼效应。 需要首先指出的是,由于实验先后以及实验条件的缘故,我们把分裂成三条谱线,裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应(洛伦兹单位 mc eB L π4=)。而实际上大多数谱线的塞曼分裂谱线多于三条,谱线的裂距可以大于也可 以小于一个洛伦兹单位,人们称这类现象为反常塞曼效应。反常塞曼效应是电子自旋假设的有力证据之一。通过进一步研究塞曼效应,我们可以从中得到有关能级分裂的数据,如通过能级分裂的条数可以知道能级的J 值;通过能级的裂距可以知道g 因子。 塞曼效应至今仍然是研究原子能级结构的重要方法之一,通过它可以精确测定电子的荷质比。 一.实验目的 1.学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂; 2.观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系; 3.利用塞曼分裂的裂距,计算电子的荷质比e m e 数值。 二.实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ,相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时,这一原子能级将分裂为12+J 层。各层能量为 B Mg E E B μ+=0 (1) 其中M 为磁量子数,它的取值为J ,1-J ,...,J -共12+J 个;g 为朗德因子;B μ为玻尔磁矩(m hc B πμ4= );B 为磁感应强度。 对于S L -耦合 ) () ()()(121111++++-++ =J J S S L L J J g (2) 假设在无外磁场时,光源某条光谱线的波数为 )(010201~E E hc -=γ (3) 式中 h 为普朗克常数;c 为光速。

传热学题目培训讲学

传热学题目

传热学 1.热流密度 q 与热流量的关系为(以下式子 A 为传热面积,λ为导热系数,h 为对流传热系数):( ) (A)q=φA (B)q=φ/A (C)q=λφ (D)q=hφ 2.如果在水冷壁的管子里结了一层水垢,其他条件不变,管壁温度与无水垢时相比将:( ) (A)不变 (B)提高 (C)降低 (D)随机改变 3. 当采用加肋片的方法增强传热时,最有效的办法是将肋片加在哪一侧? ( ) (A)传热系数较大的一侧(B)传热系数较小的一侧 (C)流体温度较高的一侧(D)流体温度较低的一侧 4. 导温系数的物理意义是什么? ( ) (A)表明材料导热能力的强弱 (B)反映了材料的储热能力 (C)反映材料传播温度变化的能力 (D)表明导热系数大的材料一定是导温系数大的材料 5. 温度梯度表示温度场内的某一点等温面上什么方向的温度变化率? ( ) (A)切线方向 (B)法线方向 (C)任意方向 (D)温度降低方向 6. 接触热阻的存在使相接触的两个导热壁面之间产生什么影响? ( ) (A)出现温差 (B)出现临界热流

(C)促进传热 (D)没有影响 7. 金属含有较多的杂质,则其导热系数将如何变化? ( ) (A)变大(B)变小 (C)不变(D)可能变大,也可能变小 8. 物体之间发生热传导的动力是什么? ( ) (A)温度场 (B)温差 (C)等温面 (D)微观粒子运动 9. 通过大平壁导热时,大平壁内的温度分布规律是下述哪一种?( ) (A)直线 (B)双曲线 (C)抛物线 (D)对数曲线 10. 已知某一导热平壁的两侧壁面温差是 30℃,材料的导热系数是 22W/(m. K),通过的热流密度是 300W/m2,则该平壁的壁厚是多少? ( ) (A) 220m (B)22m (C)2.2m (D)0.22m 11. 第二类边界条件是什么? ( ) (A)已知物体边界上的温度分布。 (B)已知物体表面与周围介质之间的传热情况。 (C)已知物体边界上的热流密度。 (D)已知物体边界上流体的温度与流速。

西安交通大学检测技术课内实验报告

西安交通大学 现代检测技术实验报告 实验一金属箔式应变片——电子秤实验 实验二霍尔传感器转速测量实验 实验三光电传感器转速测量实验 实验四E型热电偶测温实验 实验五E型热电偶冷端温度补偿实验

实验一 金属箔式应变片——电子秤实验 一、实验目的: 了解金属箔式应变片的应变效应,直流全桥工作原理和性能,了解电路的定标。 二、实验仪器: 应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V 、±4V 电源、万用表(自备)。 三、实验原理: 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为 ε?=?k R R (1-1) 式中 R R ?为电阻丝电阻相对变化; k 为应变灵敏系数; l l ?= ε为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示,将四 个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧,弹性体受到压力发生形变,应变片随弹性体形变被拉伸,或被压缩。 图1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图

图1-2 全桥面板接线图 全桥测量电路中,将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边,不同的接入邻边,如图3-1,当应变片初始值相等,变化量也相等时,其桥路输出 Uo=R R E ?? (3-1) 式中E 为电桥电源电压。 R R ?为电阻丝电阻相对变化; 式3-1表明,全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差得到进一步改善。 电子称实验原理同全桥测量原理,通过调节放大电路对电桥输出的放大倍数使电路输出电压值为重量的对应值,电压量纲(V )改为重量量纲(g )即成一台比较原始的电子称。 四、实验内容与步骤 1.应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。 2.差动放大器调零。从主控台接入±15V 电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入端Ui 短接并与地短接,输出端Uo 2接数显电压表(选择2V 档)。将电位器Rw3调到增益最大位置(顺时针转到底),调节电位器Rw4使电压表显示为0V 。关闭主控台电源。(Rw3、

西安交通大学传热学大作业

《传热学》上机大作业 二维导热物体温度场的数值模拟 学校:西安交通大学 姓名:张晓璐 学号:10031133 班级:能动A06

一.问题(4-23) 有一个用砖砌成的长方形截面的冷空气通道,形状和截面尺寸如下图所示,假设在垂直纸面方向冷空气和砖墙的温度变化很小,差别可以近似的予以忽略。在下列两种情况下计算:砖墙横截面上的温度分布;垂直于纸面方向上的每米长度上通过墙砖上的导热量。 第一种情况:内外壁分别维持在10C ?和30C ? 第二种情况:内外壁与流体发生对流传热,且有C t f ?=101, )/(2021k m W h ?=,C t f ?=302,)/(422k m W h ?=,K m W ?=/53.0λ

二.问题分析 1.控制方程 02222=??+??y t x t 2.边界条件 所研究物体关于横轴和纵轴对称,所以只研究四分之一即可,如下图: 对上图所示各边界: 边界1:由对称性可知:此边界绝热,0=w q 。 边界2:情况一:第一类边界条件 C t w ?=10 情况二:第三类边界条件

)()( 11f w w w t t h n t q -=??-=λ 边界3:情况一:第一类边界条件 C t w ?=30 情况二:第三类边界条件 )()( 22f w w w t t h n t q -=??-=λ 三:区域离散化及公式推导 如下图所示,用一系列和坐标抽平行的相互间隔cm 10的网格线将所示区域离散化,每个交点可以看做节点,该节点的温度近似看做节点所在区域的平均温度。利用热平衡法列出各个节点温度的代数方程。 第一种情况: 内部角点:

西安交大自动控制原理实验报告

自动控制原理实验报告 学院: 班级: 姓名: 学号:

西安交通大学实验报告 课程自动控制原理实验日期2014 年12月22 日专业班号交报告日期 2014 年 12月27日姓名学号 实验五直流电机转速控制系统设计 一、实验设备 1.硬件平台——NI ELVIS 2.软件工具——LabVIEW 二、实验任务 1.使用NI ELVIS可变电源提供的电源能力,驱动直流马达旋转,并通过改变电压改变 其运行速度; 2.通过光电开关测量马达转速; 3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起,基于计算机实现一个转速自 动控制系统。 三、实验步骤 任务一:通过可变电源控制马达旋转 任务二:通过光电开关测量马达转速 任务三:通过程序自动调整电源电压,从而逼近设定转速

编程思路:PID控制器输入SP为期望转速输出,PV为实际测量得到的电机转速,MV为PID输出控制电压。其中SP由前面板输入;PV通过光电开关测量马达转速得到;将PID 的输出控制电压接到“可变电源控制马达旋转”模块的电压输入控制端,控制可变电源产生所需的直流电机控制电压。通过不断地检测马达转速与期望值对比产生偏差,通过PID控制器产生控制信号,达到直流电机转速的负反馈控制。 PID参数:比例增益:0.0023 积分时间:0.010 微分时间:0.006 采样率和待读取采样:采样率:500kS/s 待读取采样:500 启动死区:电机刚上电时,速度为0,脉冲周期测量为0,脉冲频率测量为无限大。通过设定转速的“虚拟下限”解决。本实验电机转速最大为600r/min。故可将其上限值设为600r/min,超过上限时,转速的虚拟下限设为200r/min。 改进:利用LabVIEW中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。

西安交大高分子化学实验报告模板

西安交大高分子化学实验报告模板 各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢 篇一:西安交大大化实验报告模板-2 西安交通大学化学实验报告 第页(共页) 课程:______________________________ 实验日期:年月日专业班号_____________组别____________交报告日期:年月日姓名_____________学号____________报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字: 实验名称铁含量的测定——分光光度法一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 1. 仪器 2. 试剂

五、数据记录 表一铁标准溶液浓度/铁含量-吸光度关系表 图一铁标准溶液浓度-吸光度关系图 六、实验讨论及思考题 西安交通大学化学实验报告 第页(共页) 课程:______________________________ 实验日期:年月日专业班号_____________组别____________交报告日期:年月日姓名_____________学号____________报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字: 实验名称化学反应速率、反应级数及反应活化能一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 1. 仪器 2. 试剂

五、实验结果与数据处理 1、浓度对反应速率的影响 表1 浓度对反应速率的影响 室温: 表2 温度对反应速率的影响 篇二:西安交大实验报告模板 西安交通大学实验报告 第页(共页) 课程:____金相技术与材料组织显示分析____实验日期:年月日专业班号_______组别____________交报告日期:年月日姓名_______学号__ 报告退发:(订正、重做)同组者_____________________________教师审批签字:实验名称:金相定量分析与定量样品组织的特殊显示 一.实验目的 1.掌握用热分析法测定材料的临界点的方法; 2.学习根据临界点建立二元合金相图;

西安交大金融学实验报告

金融学实验报告 题目:《金融学》证券模拟交易实验报告 院系:经济与金融学院 2015年12月16日 【实验题目】 证券模拟交易 【实验目的】 通过选取股票进行模拟交易掌握基本的证券及证券市场知识。 理解证券价格走势的基本特征,价格走势与成交量之间的基本关系:通过对证券分析软件的使用了解证券分析软件基本功能和证券模拟交易系统的基本使用方法。 【理论基础】 运用财务知识对证券进行基本面的分析。 运用K线分析方法及成交量分析方法描述多空力量对比及变化趋势,进而判断证券价格走势。 运用移动平行线判断证券价格运行状态。 【实验要求】 利用模拟交易系统进行选股分析,并进行股票投资,验证对后市股价预测的准确性。 【实验方案与进度】 本次实验选取分析的股票是信维通信(300136)。利用大智慧证券分析系统和新浪财经网、和讯网、东方财富网等获取股价走势图等相关图表和数据。

在通过对证券分析方法的教材等进行系统地学习之后对股票进行技术面的分析,并结合技术分析,如:K线分析方法、成交量分析方法、主盘控制程度分析表、机构与散户资金对比表等,综合评定股票,预测股票在未来的走势。 【实验过程与步骤】 了解证券投资基础知识; 了解证券投资实践基础知识; 学会看盘,掌握证券投资软件操作; 运用炒股软件进行模拟交易,对股票进行基本面和技术面的分析,预测股票在未来的走势。 一、基本面分析 【公司及股票信息】

【宏观行情分析】 2015年,受益经济结构升级和企业转型,科技行业和ICT行业的估值不断提升。运营商投资进入后4G真空期,单纯网络升级的投资驱动逻辑难以为继,同时行业在网络、系统、业务三个层面也在发生深刻变化,新成长的方向已崭露头角。展望2016大通信行业,国家战略需求、反恐安防升级、网军建设将造就信息安全和专网的确定性成长;军改下的军用通信将受益于中国版C4ISR加速建设;ICT融合下,SDN/NFV、大数据技术将产生颠覆。维持行业“推荐”评级,建议把握有成长确定性的细分子行业,并采取自下而上的选股策略,重点推荐五条投资主线:信息安全和专网通信、军用通信、大数据、互联网转型和工业互联网、小公司大平台。 11月份结束,12月份来临,受新股IPO、美国加息预期等影响,短期市场可能会有所波动。但展望2016年,上游半导体整合并购不止,中游零组件创新不断,下游新终端产品持续推出,我们对电子行业保持乐观态度。整体来看,虽然今年半导体衰退压力较大,但明年资本支出看增显示出它们乐观态度,加上产业整合并购不断,半导体将继续精彩纷呈;电 子制造业受欧美先进制造和东南亚中低端制造的前后夹击,国内人力成本上升,加上企业对90后的管理更加困难,很多电子制造厂商都有意愿加强制造的自动化,预计未来两年电子制造自动化仍能保持较高景气。 【公司素质分析】 个股价值评估 公司地位 股本结构 ④公司战略 坚持大客户战略,业绩确定高增长 公司成长逻辑清晰:国际大客户基础+基于核心技术(+份额提升+产品线拓张=确定的高 速增长。公司始终坚持大客户战略,凭借射频技术、快速响应及出色的产品品质得到大客户认可,已经成为苹果、三星、索尼、华为、微软等国际大客户主力供应商,公司将持续跟随客户成长。 在此基础上,其产品在客户的份额不断提升。射频系列,以苹果为例,公司wifi天线在iPhone的份额提升至30-50%,与安费诺不相伯仲,此外也全面进入iPad、Mac等全系列产品线,我们估测苹果手机wifi天线年需求1-2亿美金,平板天线年需求6-7亿元美 金,Macbook天线年需求3-4亿美金,且从iphone7起手机WiFi天线数量大概率将翻倍;

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