传热学综合试验指导书
传热学实验指导书
差和热系统中温度差的比例尺度，C= e1 − e2 ( v / °c )。当两个表面均为对流边界条件时， t1 − t2
C=
e∞1 t ∞1
− e∞2 − t∞2
(v/ °c)
，其中
e1, e2
分别为相应于外墙和内墙壁温的电势值，
e∞1, e∞ 2
为相应流体温度的电动势。也就是图中节点上的电动势。在先定比例系数后就可先定加 在电模型最外层两边界上电动势差值。利用系数可以从测得的电动势值换算相应的温度 值。
图 1-2
模拟墙角的几何尺寸为 L1 = 2.2m, L2 = 3.0m, L3 = 2.0m, L4 = 1.2m ;材料的导热系 数为 λ =0.53W\(m.K,).. 等温边界条件时，墙角外壁面温度 t1 = 30°c ，内壁面温度 t2 =0°c ；模拟墙角两端应
维持 2V 的电压差，电压、温度比例系数 c1
相应的电网络节点上的电动势方程为
ei−1, j − ei, j + ei, j−1 − ei, j + ei+1, j − ei, j + ei, j+1 − ei, j = 0 (1-4)
R1
R2
R3
R4
图 1—1
只要满足 R1 = R2 = R3 = R4 = R
的条件，式（ 1-3）和式（1-4 ）完全类似。
导热现象和导电现象之间的相似之处可以从他们的数学描写式可以看出。 在导热系统中，二维稳定导热微分方程为：
∂ 2t + ∂ 2t = 0 (1-1) ∂x 2 ∂y 2 在导电系统中，二维稳定导电微分方程为：
∂ 2e + ∂ 2e = 0 (1-2) ∂x 2 ∂y 2
热工“传热学”实验安排与实验指导书
热工“传热学”实验安排与实验指导书12科热工“传热学”实验安排一、时间：2014.12.15下午2：00 学号1-22号2014.12.15上午4：00 学号23-44号二、地点：新校区A4楼411三、内容：实验一球体法粒状材料的导热系数的测定实验二套管换热器液-液换热实验实验三中温辐射黑度的测定四、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，写出预习报告。
2、按时参加实验。
3．实验时应严肃认真、一丝不苟，并作好记录。
4．实验结束时，经指导教师审阅实验记录后，方可结束实验。
5．按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。
《传热学》实验指导书周露亮编20xx年11月1目录实验要求 (3)实验一球体法粒状材料的导热系数的测定 (4)实验二套管换热器液-液换热实验 (8)实验三中温辐射黑度的测定 (11)附录1 铜－康铜热电偶分度表 (15)附录2 精密数字温度温差仪使用方法 (16)2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。
3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。
《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）。
传热学试验参考指导书
[实验一]用球体法测定粒状材料导热系数一、实验目1、巩固和深化稳态导热基本理论，学习测定粒状材料热导率办法。
2、拟定热导率和温度之间函数关系。
二、实验原理热导率是表征材料导热能力物理量，其单位为W/(m ·K)，对于不同材料，热导率是不同。
对于同一种材料，热导率还取决于它化学纯度，物理状态（温度、压力、成分、容积、重量和吸湿性等）和构造状况。
各种材料热导率都是专门实验测定出来，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基本原理测定粒状和纤维状材料导热系数实验办法。
设有一空心球体，若内外表面温度各为t 1和t 2并维持不变，依照傅立叶导热定律：drdtr dr dt Aλπλφ24-=-=（1） 边界条件2211t t r r t t r r ====时时（2）1、若λ=常数，则由（1）（2）式求得122121122121)(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drdtt r )(42λπφ-=（4） 由（4）式，得dt t r dr tt r r ⎰⎰-=2121)(42λπφ 将上式右侧分子分母同乘以（t 2－t 1），得)()(4121222121t t t t dtt rdr t t r r ---=⎰⎰λπφ(5) 式中1221)(t t dtt t t -⎰λ项显然就是λ在t 1和t 2范畴内积分平均值，用m λ表达即1221)(t t dtt t t m -=⎰λλ，工程计算中，材料热导率对温度依变关系普通按线性关系解决，即)1(0bt +=λλ。
因而，)](21[)1(21012021t t bt t dtbt t t m ++=-+=⎰λλλ。
这时，(5)式变为)(2)(4)(21211222121t t d d d d r drt t r r m --=-=⎰πφπφλ[W/(m ·K)]（6） 式中，m λ为实验材料在平均温度)(2121t t t m +=下热导率， φ为稳态时球体壁面导热量，21t t 、分别为内外球壁温度， 21d d 、分别为球壁内外直径。
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；根据圆球导热公式：λ=[UI(1/ D1-1/D2)]/[2π（T1+ T2）]-----------(1); 式中：U——加热电压；I——加热电流；D1——小球直径；D2——大球直径；三、实验装置及主要技术指标实验装置YQF-1型导热系数测定仪的面板图见图2专用电源的面板图见图3图2 YQF-1型导热系数测定仪的面板图图3 专用电源的面板图1．电源开关；2．电源指示灯；3． 3.5位数显毫伏表；4．毫伏表调零电位器；5．补偿电压调节电位器；6．补偿按键；7．热电偶测量电压输出端；8．热电偶输入选择开关。
传热学实验指导书---实验一(本部)
实验一 非稳态法测量材料的导热性能实验一、实验目的1. 快速测量绝热材料的导热系数和比热。
2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。
二、实验原理X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：22),(),(x x t a x t ∂∂=∂∂τττ初始条件 0)0,(t x t =边界条件x=0,0),0(=∂∂xt τX=δ,0),(=+∂∂λτδcq x t 方程的解为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+--=-∑∞=+1221220)exp(cos(2)1(63),(n o n n n n c F x x a q t x t μδμμδδδδλττq c式中： t —温度； τ—时间； t 0 — 初始温度；ɑ — 平板的导温系数； μn — n π n=1,2,3,……2δτa Fo =— 傅立叶准则； q c— 沿方向从端面向平板加热的恒热流密度；随着时间t 的延长，Fo 数变大，上式中级数和项愈小。
当Fo>0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，上式变成：)612(),(220-+-=-δτδτλδτa a q t x t c 由此可见，当Fo>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(20-=-δτλδτa q t t c 平板加热面X=δ处为：)31(),(20+-=-δτλδτδa q t t c 此两面的温差为：λδττδcq t t t 21),0(),(=-=∆如已知q c 和δ，再测出t ∆，就可以由上式求出导热系数：tq c∆=2δλ式中，λ—平板的导热系数，oW /(m C)⋅ cq —沿x 方向给平板加热的恒定热流密度，2W /mδ—平板的厚度，mt ∆—平板中心面x=0处和平板加热面x=δ处两面的温差，o C又，根据热平衡原理，在准稳态有下列关系：式中，F —平板的横截面积ρ—试件材料的密度C —试件材料的比热—准稳态时的温升速率由上式可求得比热为：实验时， 以试件中心处为准。
传热实验指导
实验一 传热实验一、实验目的1、学习总传热系数及对流传热系数的测定方法；2、利用测定的对流传热系数，检验通用的给热准数关联式；3、应用传热学的概念和原理去分析强化传热过程等问题。
二、实验任务测定空气在圆形光滑直管中作湍流流动时对流传热准数关联式。
三、实验原理1、无相变时，流体在圆形直管中强制对流时的给热系数（亦称对流传热系数）的关联式为（1）λαd Nu =对空气而言，在较大的温度和压力范围内Pr 准数实际上保持不变，取Pr=0.7。
因流体被加热，故取b ＝0.4，Prb 为一常数，则上式可简化为：（） （2）将上式两边取对数得：(3)上式中～作图为一直线。
实验中改变空气的流速以改变值，同时根据牛顿冷却定律求出不同流速下的给热系数a ，得出数Nu 和数Re 之间的函数关系，由式（3）确定出式中的系数A 与指数a 。
2、根据传热速率方程：m t KS Q ∆=当管壁很薄时，可近似当成平壁处理。
且由于管壁材料为黄铜，导热系数大，可以忽略管壁传导热阻。
又因为在该传热实验中，空气走内管，蒸气走外管。
o i 《αα因此， 对流传热系数i α≈K 。
im i S t Q ⨯∆=α （4）式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2·℃)； Q —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2；m t ∆—内壁面与流体间的温差，℃。
3、在套管换热器中传热达稳定后，根据牛顿冷却定律和热衡算式有如下的关系： )(12t t Cp W Q m m -= （6） 其中质量流量由下式求得：3600m m m V W ρ=式中：Q ：传热速率, W ； Vm ：空气的体积流量, m3/s ；ρm ：空气的密度, kg/m3； ：空气的平均比热, J/kg× ℃；t1：空气的进口温度, ℃； t2：空气的出口温度, ℃； Δtm ：内管管壁与空气温差的对数平均值（5）式中T 为内管管壁的温度, ℃。
t 1，t 2 —空气的入口、出口温度，℃；管内换热面积： i i L d S π= （7） 式中：d i —内管管内径，m ；L i —传热管测量段的实际长度，m 。
清华传热学综合换热实验台实验指导书
综合传热演示实验（一）实验目的综合传热实验的主要目的是通过对饱和蒸汽冷凝现象的观察和测试，加深对传热系数K 的理解，同时比较不同表面和材质的管子内部蒸汽冷凝过程的不同，以分析影响传热过程的因素。
（二）实验原理综合传热实验台是利用管外空气的自然对流或者受迫对流对管内蒸汽进行冷却，通过凝结水量来对各种状况的换热管的传热系数K 进行初步计算。
对流是一种比较独特的传热型式，主要特点是从边界表面向运动流体的传热或者是通过运动流体内的一个流动面的热量传递。
如果流体的运动是由泵、风机、风扇或者其他类似设备产生的，称为受迫对流；如果流体的运动是由于传热本身所产生的密度差造成的，称为自然对流。
对这些传热过程的细致观察表明，基本的传热机理是传导和辐射，两者均受流体运动的影响。
在低速流体流动中，对于通过边界表面流入或输出热量的对流过程，引入换热系数α是很方便和直观的方法。
将牛顿冷却定律和傅立叶热传导定律应用到有壁面隔开的流体－流体传热过程中，就可以得到利用实验观测到的流体温度来计算传热系数K 的表达式：()21f f t t F Q K -= (1) 而就K 的物理本质来说，其中包含着诸多复杂的物理过程。
特别是针对辐射过程，很难有准确的物理解析式。
为了体现出辐射过程的影响，本实验中应用涂黑管和镀铬管进行比较，从实验结果可以看到换热过程中辐射因素的作用。
（三）实验装置图1所示为实验装置简图。
实验台由电热蒸汽发生器、一组表面状况不同的六根铜管（翅片管、光管、涂黑管、镀铬管、加锯末保温管和加玻璃纤维保温管）、配汽集箱、冷凝水蓄水器（可计量）、凝结水收集联箱和支架组成，同时支架上装有一台可移动风机，用于实现管外受迫对流。
冷凝水收集联箱图1 综合传热实验台示意图（四）实验步骤1.打开电热蒸汽发生器上的供气阀，然后从底部的给水阀门向蒸汽发生器内注水，当水面达到水位计的三分之二的高度时，关闭给水阀门；2.打开蒸汽发生器上的电加热器开关（手动、自动），指示灯亮，内部电热器开始加热。
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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 ⎪⎭⎫⎝⎛=⋅⋅⋅=2δx s cdin dxdT 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-=εσ0=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,Iq 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,Kαx ─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：()ff b s x T T T T dx Td 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 2T /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 ，并绘出dT /dx ─x 曲线，再用作图法求该曲线的导数既d 2T /dx 2值，然后代入(a)式计算不同x 处的局部换热系数αx 。
用αx ─x 图可直观地表示出αx 的变化规律。
亦可用局部努谢尔特数Nu x 与雷诺数Re x 的关系来表示平板对流换热的变化规律：λαxNu x x ⋅=——努谢尔特准则 νxu x ⋅=∞Re ——雷诺准则其中：x —— 在流动方向上距平板前沿的距离；m ；λ——空气的导热系数，w/（m •℃）；ν——空气的运动粘性系数，m 2/s u ∞——空气主流速度，m/s 用空气主流温度与壁温的平均值作为定性温度，既2fw t t +,平均温度2minmax t t t w +=。
分析局部换热系数αx 计算式(1)分子中三项，由于采用很薄的不锈钢片，工作温度也不高，后两项占很小比例。
因此对于一般性教学实验可以不考虑辐射热和纵向导热的影响，直接按下式计算αx 值：fwx xx t t q -=α W/（m 2•℃） （2）式中：ｑx ——物体表面ｘ处的热流密度 ｗ／ｍ２t wx ——ｘ处的表面温度 ℃ t f ——流体的主流温度 ℃因此，通过实验测定了平板ｘ处的表面温度t wx ，表面热流密度q x 和空气主流温度t f 。
便可确定该处的局部换热系数αx 。
3. 实验设备见附录一4. 实验步骤连接并检查所有线路和设备。
将直流电源电压调节旋钮转至零位，调正电位差计。
然后打开风机，调节风门，并将平板放在适当位置上，再接通整流电源，并逐步升高输出电压，对平板缓慢加热。
为保证不致损伤试件，又能达到足够的测温准确度，片温控制在80℃以下。
待温度稳定后开始测量，从平板前缘开始按热电偶编号，用电位差计逐点测出其温差热电势E x （t wx -t f ）。
测量中加热电流、电压及气流动压变动较小，可选测几组。
5. 基本参数及有关计算公式平板试件参数：平板长 l = 0.33 m平板宽 B = 80×10-3 m 不锈钢片宽 b = 65×10-3 m 不锈钢片厚 δ= 1×10-4 m 不锈钢片总长 L ＝2l =0.66 m 热电偶布置位置如下表：热电偶编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 离板前缘距离 x （mm ） 0 0 2.5 5 7.5 10 15 20 25 32.5 40 热电偶编号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22离板前缘距离 x （mm ） 50 60 75 90 110 130 160 190 220 260 300① 不锈钢片壁温 t w所用测温热电偶为铜—康铜热电偶，以主流温度作为参考温度时，热端温度在50℃—80℃范围内变化，冷端热端每一度温差的热电势输出可近似取0.043mv/℃，这对本实验已足够准确。
因此，测得反映温差t wx -t f 的热电势E x （t wx -t f ）即可求得：t wx -t f =E x （t wx -t f ）/0.043℃ 即 t wx= E x （t wx -t f ）/0.043+t f② 流过不锈钢片的电流I ：标准电阻为150A/75mv=2000Ω，所以测得标准电阻上每1mv 电压降等于2A 电流流过，既I =2×U 1 （A ） 或 I =2×mv ×K 1 （A ） 其中：U 1——标准电阻两端的电压降；mv K 1——电位差计的倍率③ 不锈钢片两端的电压降U ：U =K ×U 2×103 （A ） 或 U =0.201×mv ×K 1 （A ）其中：K ——分压箱倍率（201）U 2——经分压箱后测得的电压降：mv K 1——电位差计的倍率④ 空气掠过平板的速度u ∞ρhg u ∆=∞2m/s其中：ρ——空气密度；kg/m 3， 由气流温度查表确定（用插值法求得） Δh ——由倾斜式微压计读得的水柱高度 mmH 2O⑤ 局部对流换热系数αx ： 在下列假设下：a ）电热功率均布在整个不锈钢片表面，即恒热流密度；b ）不计不锈钢片向外界辐射散热的影响；c ）忽略不锈钢片纵向导热的影响。
局部对流换热系数αx 可按下式计算：()f wx x T T Lb UI-=α w/（m 2•℃）⑥ 局部努谢尔特准则Nu x 和雷诺准则Re xλαx Nu x x ⋅=νxu x ⋅=∞Re 其中: x —— x 处在流动方向上距平板前沿的距离，mλ——空气的导热系数；w/（m •℃）,用定性温度查表确定(用插值法求得)；ν——空气的运动粘度；m 2/s,用定性温度查表确定(用插值法求得) 用来流温度与壁面温度的平均值作为定性温度,既2fw t t +。
6. 实验要求1) 预习实验指导书，绘制数据记录与计算用表格；2) 用最小二乘法或绘图法分别求出层流和紊流状态的准则方程n C NuRe =；3) 在直角坐标纸上绘制LgNu x ——LgRe x 关系曲线；4) 分析沿平板对流换热的变化规律，并将实验结果与有关参考书上给出的准则方程进行比较。
5)确定流场的流动状态，为层流还是紊流？7. 注意事项1) 实验前首先要了解实验装置各部件和熟悉仪器，特别注意电位差计的使用步骤，以避免损坏仪器；2) 为确保壁温不超出允许使用范围，启动和停止工作时必须注意操作顺序，启动时必须先开风机，后逐步加热。
实验结束时，先关加热电源，后关风机。
8. 思考题1) 讨论在计算αx 的公式中所作假设的合理性及其条件。
能否在实验数据处理时考虑这些影响。
2)在壁温测量中测得的仅是不锈钢薄片的内表面温度，而在计算对流换热系数时却将其视为不锈钢薄片的外表面温度。
请讨论这样处理的合理性及应有的修正值。
实验数据参考表格:电流： I = A 电压：U = V 来流温度：t f = ℃来流动压：Δh = mmH 2O 来流速度： u ∞ = m/s 定性温度：2fw t t ℃空气导热系数：λ2二 空气纵掠平板时流动边界层内的速度分布实验1. 实验目的1) 通过实验证实附面层的存在，进一步加深对附面层基本特征的理解； 2) 测定空气纵掠平板时流动附面层内的速度分布； 3) 测定平板附面层的厚度和沿流动方向的变化。
2. 实验原理由实验证实，当实际粘性流体绕物体表面流动而雷诺数较大时，直接与物体表面接触的流体的流速为零。
速度梯度较大的一层很薄的流体层，即流体的速度u 从零增加到层外势流的速度u ∞，这一流体层称为附面层。
气流绕平直的光滑板作定常流动时，附面层沿流动方向在平板上的变化如图2所示。
附面层沿平板逐渐增厚，开始是层流，经过一段距离后，层流变为紊流。
表示转变的特征参数是临界雷诺数，即νxu c ⋅=∞Re式中；X ——从平板前缘点算起的距离λ——空气的导热系数；w/（m •℃）,用定性温度查表确定(用插值法求得)；ν——空气的运动粘度；m 2/s,用定性温度查表确定(用插值法求得)。
在本实验中，当流体纵向流过平板时，测定离平板前缘距离为x 的某一位置处，沿平板壁面垂直方向的速度分布。
通过倾斜式微压计和毕托管测量空气纵掠平板时的流速。
其空气流速用下式计算：ρhg u ∆=∞2 m/s式中：ρ——空气密度，由室温查空气物 理性质表确定（kg/m 3）g ——重力加速度（m/S 2）Δh ——微压计水柱垂直高度mmH 2O3. 实验设备见附录一4. 实验步骤1) 在测量平板局部换热系数后，装好位移测量机构，调整好毕托管探头接触面的初始位置，（见指示灯微亮并时暗时亮图2平板上的附面层即可）再将百分表指针转至零位；2) 将风洞的风门调整在所需要的位置，使空气在实验段中流过实验平板壁面；3) 开始测量。
从毕托管探头触及壁面开始，每移动0.25mm 读一次倾斜式微压计读数，同时记录下由百分表读出的位移值和倾斜式微压计读数，直至倾斜式微压计读数不再升高为止；4) 在空气流速高、低时各测一组数据，以便进行比较。