《热工实验的原理和技术》

绪论1

目录1

第一章测量和仪表的基本知识2

§1-1测量概述2

§1-2测量仪表的分类和特性2

第二章相似理论和实验模型5

§2-1相似的基本概念5

一、量纲的概念7

二、量纲分析7

§2-2量纲分析和π定理7

三、π定理10

§2-3相似理论及其应用11

一、相似基本定理11

二、相似理论的应用13

§z-4定性温度和特性尺度14

第三章测量误差和实验数据处理16

§3-1测量误差的基本概念16

一、误差的数值表示方法16

二、误差的性质及其分类16

一、随机误差的性质17

§3-2直接测量中的随机误差估计17

二、最小二乘法原理18

三、随机误差的表示方法19

§3-3间接测量中的误差分析22

一、间接测量误差22

二、间接测量中误差传递的一般法则23

三、误差分配方法24

§3-4实验数据的处理25

一、有效数字的概念25

二、有效数字的计算法则26

三、等精度测量结果的数据处理27

四、实验曲线的绘制和曲线拟合28

第四章温度和温度场的测量39

§4-1温度和温标39

§4-2温度的测量和测温仪表40

一、膨胀式温度计41

二、压力表式温度计44

三、电阻温度计45

四、热电偶温度计49

五、光纤温度计57

一、毫伏计法59

二、直流电位差计59

§4-3低电势和电阻的测量方法59

三、直流电桥60

四、数字式温度计62

§4-4温度场的光学测量62

一、纹影仪63

二、阴影仪65

三、干涉仪66

一、固体内部温度测量68

§4-5测温技术68

二、表面温度测量69

三、介质温度测量73

四、动态温度的测量76

§4-6测温误差分析79

一、引线的导热误差79

二、固体内部温度测量误差80

三、壁面温度测量误差82

四、测温管引起的介质温度测量误差86

五、温度测量中的辐射误差87

§4-7温度场的电模拟89

第五章功率、热流和热焓的测量92

§5-1功率的测量92

一、电加热功率92

二、热机功率92

§5-2热流的测量94

一、传导型热流计的工作原理94

二、热流计的标定和测量误差95

三、热流计的使用96

一、水冷式总焓探针97

§5-3气流热焓的测量97

二、吸热式总焓探针98

第六章压力、流速和流量的测量100

§6-1压力的测量100

一、常用压力和差压测量仪表100

二、流体中的压力测量103

三、压力表的校验和使用104

四、测压传感器106

一、利用测压探针测量流体速度110

§6-2流速的测量110

二、热线风速计112

三、激光多普勒风速计113

§6-3流量的测量114

一、容积式流量测量方法和仪表114

二、速度式流量测量方法和仪表114

三、差压式流量测量方法和仪表114

第七章气液两相流的测量技术118

§7-1两相流体流量的测量118

§7-2空隙率的测量——γ射线衰减技术119

§7-3湿蒸汽干度的测定121

§7-4液膜厚度的测量123

§7-5湿蒸汽中液滴大小的测量123

第八章工质的热物理性质及其测定方法125

§8-1热物性学概说125

§8-2比热容的测定125

一、绝热量热法126

二、水卡计127

§8-3导热系数和导温系数的测定——稳态法128

三、气体定压比热的测定128

一、平板法129

二、圆管法133

三、圆球法134

四、比较法135

§8-4 导热系数和导温系数的测定—非稳态法138

一、正规工况法139

二、准稳态法141

三、热线法143

四、恒热流平面热源法144

五、热脉冲法146

§8-5粘度的测定148

§8-6实际气体P-V-T关系的测定152

第九章流体流动的实验研究156

§9-1流动显示156

一、雷诺显示156

二、氢气泡法157

三、烟流法——烟风洞158

§9-2流体在管内的流动159

§9-3风洞实验161

一、绕流物体表面的压力分布162

二、平板附面层速度分布165

§9-4气体在喷管中的流动166

第十章对流换热的实验研究169

§10-1用量热法测定对流换热系数169

§10-2热-质比拟法测定对流换热系数171

一、热-质比拟的基本概念171

二、萘升华技术比拟对流换热的实验研究172

三、氨吸收技术比拟对流换热174

四、电化学法比拟对流换热176

§10-3流体自由运动时的换热177

§10-4流体受迫运动时的换热180

一、圆管内紊流受迫对流换热181

二、流体纵掠平板时的换热183

三、外部绕流物体的对流换热184

§10-5液体沸腾换热的研究186

一、汽泡在加热面上成长和脱离的研究187

二、池内水平表面上的沸腾换热188

三、管内流动沸腾换热的研究189

四、沸腾临界热流密度的实验测量190

五、沸腾换热的强化192

§10-6蒸汽凝结时的换热194

§10-7换热器试验197

一、换热器传热系数的测定198

二、换热器单侧换热系数的测定200

第十一章热辐射204

§11-1物体的黑度及其测定方法204

一、量热计法204

二、正规工况法205

三、辐射法207

§11-2角系数的测定方法209

§11-3辐射测温212

一、热辐射测温的物理基础212

二、辐射式高温计213

§11-4辐射热流计218

§11-5红外技术和热象仪220

参考文献224

附录一热工技术中常用物理量的量纲227

附录二标准化热电偶分度表228

附录三一元线性回归分析的BASIC程序231