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空气—蒸汽对流给热系数测定一、实验目的⒈通过对空气—水蒸气光滑套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数α1的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。
并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr0.4中常数A、m的值。
⒉通过对管程内部插有螺纹管的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRe m中常数B、m的值和强化比Nu/Nu0，了解强化传热的基本理论和基本方式。
二、实验装置本实验设备由两组黄铜管（其中一组为光滑管，另一组为波纹管）组成平行的两组套管换热器，内管为紫铜材质，外管为不锈钢管，两端用不锈钢法兰固定。
空气由旋涡气泵吹出，由旁路调节阀调节，经孔板流量计，由支路控制阀选择不同的支路进入换热器。
管程蒸汽由加热釜发生后自然上升，经支路控制阀选择逆流进入换热器壳程，其冷凝放出热量通过黄铜管壁被传递到管内流动的空气，达到逆流换热的效果。
饱和蒸汽由配套的电加热蒸汽发生器产生。
该实验流程图如图1所示，其主要参数见表1。
表1 实验装置结构参数化工原理实验对流传热实验3图1 空气-水蒸气传热综合实验装置流程图孔板流量计测量空气流量空气压力蒸汽压力空气入口温度蒸汽温度空气出口温度1— 光滑套管换热器；2—螺纹管的强化套管换热器；3—蒸汽发生器；4—旋涡气泵； 5—旁路调节阀；6—孔板流量计；7、8、9—空气支路控制阀；10、11—蒸汽支路控制阀；12、13—蒸汽放空口； 15—放水口；14—液位计；16—加水口；三、实验内容1、光滑管①测定6～8个不同流速下光滑管换热器的对流传热系数α1。
②对 α1的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARe m 中常数A 、m 的值。
2、波纹管①测定6～8个不同流速下波纹管换热器的对流传热系数α1。
②对 α1的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m 中常数B 、m 的值。
四、实验原理1．准数关联影响对流传热的因素很多，根据因次分析得到的对流传热的准数关联为： Nu=CRe m Pr n Gr l（1）式中C 、m 、n 、l 为待定参数。
方腔内混合对流换热的数值研究与模型实验多年来，方腔内混合对流换热在节能利用、热电联产等领域的关键作用不言而喻。
但是，关于方腔内混合对流换热的数学模型和实验研究还未完善，难以提供科学准确的参考依据。
本文综述了近年来研究方块内混合对流换热的数值研究和模型实验。
首先，近年来，有关方腔内混合对流换热的数值研究取得了长足的进步。
一方面，根据宏观尺度的混合模型，采用多物质方程组和流体动力学方法对方腔内混合换热过程进行数值模拟。
该方法建立了流体流动、湍流以及控制方程，从而准确描述混合换热过程。
另一方面，根据微观尺度的混合模型，采用有限体积法和四面体拼接法建立方块内混合换热过程的数值模拟，结合数值计算流体流动和对流换热，准确建立方块内混合换热的换热程序。
其次，有关方块内混合对流换热的模型实验也取得了很大的进展。
主要有两种实验方法，分别是一维管模型实验和三维方腔模型实验。
一维管模型实验主要利用管流式蒸发器和管流式冷凝器结合流量和温度传感器完成有关混合换热过程的模拟实验，探讨流量、温度等参数对混合换热过程的影响。
三维方腔模型实验主要利用方腔状设备进行实验，考察冷热水蒸发传热过程中的传热性能、水质特性和换热器优化等相关参数。
总之，近年来，有关方腔内混合对流换热的数值研究和模型实验取得了很大的进步，但仍有待深入探索和改进，以提高方腔内混合对流换热的实际应用效果。
未来，将采用基于流体动力学有限差分法、有限元法、谱方法等建立方腔内混合换热过程的数学模型，考察混合结构的参数影响，探讨不同传热设备的换热方式，研究不同参数下的传热特性，以及其他重要性质。
针对方腔内混合换热的模型实验，可采用室内模拟试验和现场实测实验相结合的方法，对不同湍流程度、结构及外加场的影响，进一步实验验证。
展望未来，可期待将来继续深入研究方腔内混合换热的数学模型及其实验，旨在提供科学准确的参考依据，为节能利用、热电联产等领域提供技术支持。
综上所述，对于方腔内混合换热的数值研究和模型实验，仍有许多不足之处，仍有待进一步改进。
第5期（总第217期）机械设备・窑尾烟室缩口的改造吴行才（身份证号码：352121************，福建龙岩364000）摘要由于8#窑窑尾5室缩口设计不合理，导致熟料合格率不高、窑尾5室缩口处易结皮、窑产量偏低。
通过扩大5室缩口尺寸和5室缩口膨胀节外移对窑尾5室缩口进行了改造，改造后系统运行更为稳定正常，系统各参数更为优化,取得了很好的效果。
关键词窑尾5室；缩口；改造;水泥熟料福建水泥股份有限公司炼石水泥厂8#窑为南京水泥研究设计院设计的日产2500t水泥熟料生产线,于2008年8月建成投产，投产以来生产基本正常，但也存在一些问题。
通过摸索改造,窑系统各项指标均有所改善,取得了很好的效果。
!生产中存在的问题（1）熟料fCaO合格率不高,fCaO经常超标。
（2）窑尾烟室缩口处容易结皮且不易清扫。
（3）窑产。
2原因分析2.1烟室缩口截面积偏小烟室缩口截面积偏小，导致窑内通风不足，影响窑内煤粉的完全燃烧和熟料的—烧，造成烟室结皮不易清窑产量偏低。
2.2窑内通风不足当窑内通风量大大减小时，窑头煤粉不能完全燃烧，持续的窑内还原气氛造成窑内温度偏低,熟料液相量不足或液相反应不完全,造成fCaO偏高。
当发生这种情况时,窑头昏暗，能明显看到黑火头,NOx浓度低于正常值,且越加煤,窑内温度越低,N0x也越低。
烧出的熟料结粒不但无光泽且表面较粗糙，砸开后,里面是明显的黄心料。
这种料子强度很低，用手就可捏碎;fCaO—般都较高,通常在2.0%以上。
碰到这种情况时,应将三次风挡板关小，同时加大高温风机转速,系统正常的通当窑,窑完全燃烧窑不过,窑的率,但窑产不，窑台产2.3生料成分不稳定（1）当生料成分偏差较大，超出控制范围较多时,也容易造成fCaO偏高。
如较高的KH值（0.93甚至更高）或较低的SM值（2.2甚至更低）。
当KH值过高时,烧出的熟料外观与正常的熟料相似，结稍差，由于过多的CaO不能被C（S完全吸收，造成fCaO偏高。
用湍流传热模型模拟室内空气流动和换热
魏琪;夏国泉
【期刊名称】《空气动力学学报》
【年(卷),期】2005(023)002
【摘要】利用低雷诺数NH模型、NK传热模型及模型系数改进后的NK传热模型,分别对室内空气流动和换热的速度场、温度场、湍动能场进行了模拟,并将计算结果与实验结果进行了对比分析.研究表明,低雷诺数NH模型、NK传热模型及模型系数改进后的NK传热模型均能对室内空气流动及换热的速度场、温度场、湍动能场进行较好的数值模拟,其中模型系数改进后的NK传热模型模拟的准确性最高.【总页数】5页(P157-161)
【作者】魏琪;夏国泉
【作者单位】苏州大学物理科学与技术学院,江苏,苏州,215006;苏州大学物理科学与技术学院,江苏,苏州,215006
【正文语种】中文
【中图分类】TU834.3+1
【相关文献】
1.建筑外壁面换热系数对室内自然对流传热影响 [J], 王烨;王良璧;胡文婷;孙鹏宝
2.采用不同低雷诺数k-ε湍流模型模拟室内空气流动的研究 [J], 李勋栋;邓保庆;陆丽;王静
3.建筑外壁面换热系数对室内自然对流传热影响 [J], 车程逸;王雪梅;
4.建筑外壁面换热系数对室内自然对流传热影响 [J], 车程逸;王雪梅
5.对流体在管内完全发展区湍流换热时换热系数的探讨 [J], 李宝山
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室内高温场所空气流动模拟研究引言：在室内高温场所，如工厂车间、钢铁厂、化工厂等，空气流动的不良状况可能会对工作人员的健康和工作效率产生负面影响。
因此，研究室内高温场所的空气流动模拟成为一项重要的课题，帮助我们了解空气流动的规律，并为改善室内温度提供依据。
本文将介绍室内高温场所空气流动模拟的方法和研究结果。
方法：1.数值模拟方法：数值模拟方法是一种常用的研究室内高温场所空气流动的方法。
它通过建立数学模型，利用计算机模拟空气在室内的流动过程。
数值模拟方法可以提供空气速度和温度分布等参数，以及室内空气的热传导和对流状况。
2.实验方法：实验方法是验证和修正数值模拟结果的重要手段。
通过在实际室内高温环境下进行测量和监测，可以获取实际参数，如室内空气速度和温度等，并与数值模拟结果进行对比和分析，从而验证和改善数值模拟的准确性。
研究结果：1.空气流动特点：研究发现，在室内高温场所中，空气流动通常呈现出复杂的流动特性。
由于温度差异引起的空气浮力，会使空气形成环流甚至局部漩涡，导致空气流动速度不均匀。
2.温度分布：空气流动对室内温度分布起着重要的影响。
研究结果显示，空气流动可以使温度分布更加均匀，避免局部温度过高或过低。
合理的空气流动设计可以提高室内舒适度，减少温度差异带来的不适感。
3.热传导和对流：空气流动不仅可以通过对流传热的方式调节室内温度，还可以影响室内空气的热传导。
研究结果表明，在合理的空气流动条件下，室内热传导会得到有效改善。
因此，在室内高温场所，通过合理调节空气流动，可达到减少能量的传导而增加能量的对流的目的。
4.工作环境改善：研究结果显示，通过合理的空气流动设计，可以改善工作环境，提高工作人员的舒适度和工作效率。
合适的空气流动可以抑制室内温度过高、湿度过大的问题，提供良好的工作环境。
结论：通过数值模拟和实验研究，我们可以了解和调节室内高温场所的空气流动。
合理的空气流动设计可以提高工作环境，保证工作人员的健康和工作效率。
北方暖气的室内空气流动模拟与优化设计近些年来，随着北方地区暖气设备的普及使用，人们对室内空气流动的舒适性和健康性也提出了更高的要求。
室内空气流动的好坏直接影响着居民的生活质量和健康状况，因此对其进行模拟与优化设计成为一个重要而迫切的问题。
首先，我们需要对室内空气流动进行模拟研究。
通过建立室内空气流动的数学模型，并借助计算机模拟软件，可以得到室内空气流场的速度和压力分布图，进而评估室内空气流动的情况。
这能够帮助我们了解室内空气流动的不同局部区域之间的差异，以及整体的流动趋势。
然而，仅仅对室内空气流动进行模拟研究还远远不够，我们还需要根据模拟结果进行优化设计。
优化设计的目标是通过调整室内温度、湿度、风速等参数来改善室内空气流动的质量。
通过合理调整供暖设备的出风口位置、形状与数量，可以改善热风对人体的直接影响，减小室内气流的强度和不均匀性，增加气流循环的范围和速度。
一种常见的优化设计方法是采用居住者舒适度指数评价体系。
通过该指数可以量化地评价控制系统提供的热舒适度和空气品质。
优化设计过程中，应根据舒适度指数的数值对供暖系统进行调整，以提高供暖系统的性能。
此外，还可以借鉴建筑物的气流特性，通过建立室内空气流动的物理模型来优化设计。
例如，可以利用窗户的位置和大小，以及空调通风系统的输出速度和方向来控制室内气流的移动路径。
通过合理设置出风口位置，使暖气的热气在室内迅速均匀地分散，从而达到舒适的温度和空气流动效果。
在优化设计的过程中，还应考虑到不同房间的功能和使用需求。
例如，在卧室中，需要较为柔和并且安静的空气流动，以保证良好的睡眠质量；在客厅和办公室中，应保持空气流动的均匀性，以提高工作和休息的效果。
综上所述，室内空气流动的模拟与优化设计是一个复杂而重要的问题。
通过建立数学模型、借助计算机模拟软件以及引入舒适度指数评价体系，可以提高暖气供热系统的性能，提供更加舒适和健康的室内空气环境。
这将为北方地区的居民提供更好的生活品质和健康状况。
一、实验目的1. 了解空气对流的基本原理及其在自然界和工业中的应用。
2. 掌握通过实验验证空气对流现象的方法和步骤。
3. 分析影响空气对流速度的因素，如温度差、风速等。
二、实验原理空气对流是指由于温度差异引起的流体（空气）流动现象。
当流体受热时，温度升高，密度减小，体积膨胀，从而产生上升运动；反之，冷空气受冷，密度增大，体积缩小，产生下降运动。
这种上下流动的循环运动称为空气对流。
三、实验仪器与材料1. 实验装置：加热器、温度计、风扇、透明塑料容器、计时器等。
2. 实验材料：水、酒精、冰块等。
四、实验步骤1. 准备实验装置，将透明塑料容器放置在实验台上。
2. 在容器内注入一定量的水，并加入适量酒精作为加热介质。
3. 将温度计固定在容器内，确保温度计的读数准确。
4. 打开加热器，加热容器内的水和酒精混合物，观察温度计的读数变化。
5. 观察容器内空气对流的状况，记录对流速度和方向。
6. 改变加热器的功率，重复步骤4-5，观察对流速度和方向的变化。
7. 在容器内加入冰块，观察冰块周围空气对流的状况，记录对流速度和方向。
8. 关闭加热器，观察容器内空气对流的状况，记录对流速度和方向。
9. 分析实验数据，总结影响空气对流速度的因素。
五、实验结果与分析1. 当加热器加热容器内的水和酒精混合物时，温度计的读数逐渐升高，容器内空气开始上升，形成对流循环。
2. 随着加热器功率的增加，对流速度加快，空气流动方向由底部向上。
3. 加入冰块后，容器内温度降低，空气对流速度减慢，方向由顶部向下。
4. 关闭加热器后，容器内空气逐渐冷却，对流现象消失。
六、实验结论1. 空气对流现象是由于温度差异引起的流体流动现象。
2. 加热器功率和温度差是影响空气对流速度的主要因素。
3. 通过实验可以验证空气对流现象，并了解其对流速度和方向的变化规律。
七、实验拓展1. 研究不同形状和材质的容器对空气对流速度的影响。
2. 探讨空气对流在自然界和工业中的应用，如空调、散热器等。
空气导热性实验的改进及分析黄平生（真光中学 上海 200333） 翁方波（民办梅陇中学 上海 200333）在初中《科学〔(牛津上海版)六年级第二学期〕》学科关于不同物质的导热性教学中，为了引导学生通过实验探索空气的导热性能，教材采用了一个对比加热的实验装置（教材22页，如图1）。
该装置的试管A 中电发热器在上，温度计玻璃泡在下；试管B 中电发热器在下，温度计玻璃泡在上。
通过给装置中的发热器通电几分钟后，比较平底大试管A 、B 内温度计所示的温度差值，给出一个“大试管A 中温度计升温慢，是因为大试管A 内发热器发出的热，是以传导方式往下传递，传热速度慢；而大试管B 中温度计升温快，是因为大试管B 的发热器发出的热，主要是以对流方式往上传递，传热速度快、效果好”的解释，进而帮助学生得出关于“传导与对流均可在空气中发生，但以对流为主。
空气的导热性较差”的实验结论。
但是在实际教学过程中，一些善于思考的学生提出这样一个疑问：“为什么不能说试管A 中温度计的升温，是由于发热器的辐射传热引起，而非得说是传导传热引起呢？”“《科学》课本为什么在讨论辐射传热时，要否定家庭浴室内浴霸通电放出的热往下传向人体的热的传递，仅仅肯定辐射传热？”（教学参考资料55页）。
学生总认为教材的设计和老师的解释有点牵强，当教学内容讨论的是辐射传热时（原《新综合科学（牛津上海版）》第二册172页“活动13.15水的导热性”、“活动13.16空气的导热性”），改编后的《科学（(牛津上海版)六年级第二学期）》19页“家用浴霸灯的热传递”，解释为“浴霸放出的热主要不是通过传导传递的，……浴霸产生的热主要是通过辐射传给我们身体的”；而当教学内容为了讨论“空气是热的不良导体”时，却把上述图1装置中通电发热器向下的热传递表述成“热只能通过传导向下传递（教材22页‘学习重点’对随后内容的影响）”，而不提及辐射传热的作用。
如此的解释让学生感图1图2到教材的内容和老师的讲解只是为解释而解释，有些随心所欲，不能令人信服。
ISSN 100020054CN 1122223 N 清华大学学报(自然科学版)J T singhua U niv (Sci &Tech ),2001年第41卷第10期2001,V o l .41,N o .1030 331092113用零方程湍流模型模拟通风空调室内的空气流动赵 彬, 李先庭, 彦启森(清华大学建筑技术科学系,北京100084)收稿日期:2000207205作者简介:赵彬(19742),男(汉),云南,博士研究生。
摘 要:利用带浮升力效应的k 2Ε湍流模型和一个新零方程湍流模型对某房间内空气的混合对流流动进行了数值模拟,通过比较发现,新零方程湍流模型与实验数据吻合得更好,且可以很快获得收敛解。
利用新零方程湍流模型对房间内的等温流动、非等温流动进行了模拟,发现数值计算结果和相应实验数据吻合得很好。
由此考察和验证了新模型对暖通空调领域中流动和传热问题的实用性和可靠性,可以利用该模型快速、精确地设计和分析暖通空调领域中的室内空气流动问题。
关键词:室内空气流动;数值模拟;湍流模型;零方程中图分类号:TU 834文章编号:100020054(2001)1020109205文献标识码:ASi m ula tion of i ndoor a ir f low i n ven tila tedroom by zero -equa tion turbulencem odelZH AO B in ,L I Xia nting ,Y AN Q ise n(D epart men t of Buildi ng Sc ience ,Tsi nghua Un iversity ,Be ij i ng 100084,Chi na )Abstract : M ixed convecti on flowin a ventilated room w assi m ulated using the k 2Εmodel and a new zero 2equati on turbulence model .Comparison of the num erical results and the m easured data show ed that the new zero 2equati on turbulence model gives mo re satisfacto ryresultsinsho rterti m e .T heiso therm alandnon 2iso therm al airflowin an air 2conditi oned room w ere thensi m ulated w ith the zero 2equati on turbulence model .T he si m ulated results agreed w ell w ith the experi m ents .T herefo re,the newzero 2equati onturbulence model is recomm ended fo r heating,ventilating and air conditi oning industry because it is quick and so efficiently accurate fo r engineering studies .Key words : indoo r airflow ;num erical si m ulati on;turbulencemodel;zero equati on model 1974年P .V .N ielsen 首先将计算流体动力学CFD (com p u tati onal flu id dynam ics )技术应用于暖通空调工程领域,如今,可以利用CFD 技术模拟预测空调房间内的空气流动,进行气流组织设计与分析。
