徐英1,2, 姚云飞1,2, 张涛1,2, 袁超1,2
AuthorsHTML:徐英1,2, 姚云飞1,2, 张涛1,2, 袁超1,2
AuthorsListE:Xu Ying1,2, Yao Yunfei1,2, Zhang Tao1,2, Yuan Chao1,2
AuthorsHTMLE:Xu Ying1,2, Yao Yunfei1,2, Zhang Tao1,2, Yuan Chao1,2
Unit:1. 天津大学电气自动化与信息工程学院,天津 300072;2. 天津市过程检测与控制重点实验室,天津 300072
Unit_EngLish:1.School of Electrical and Information Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2.Tianjin Key Laboratory of Process Measurement and Control, Tianjin 300072, China
Abstract_Chinese:从等效换热面积影响角度深入研究流体横掠含局部内热源圆柱体的对流传热模型, 将流体横掠圆柱体的传热学理论分析与热式传感器流量测量方法相结合进行探讨.针对研究采用的双探头浸入式热式质量传感器原理样机, 分析流动稳定条件下测速探头与周围流体的热平衡关系, 建立含局部内热源热式传感器的热平衡方程.同时对含局部内热源的测速探头的换热面积进行理论分析, 提出等效换热面积及等效换热面积系数的概念.等效换热面积对流量测量影响的实验验证在天津大学可调压气体流量实验装置进行, 实验管道内径50 mm, 3个实验压力分别为0.6 MPa、0.8 MPa和1.0 MPa, 气相流速范围为7~19 m/s, 探头雷诺数范围为6 436~28 499.借助Churchill & Bernstein模型准则式, 获得努塞尔数等相关量, 计算等效换热面积, 根据等效换热面积的变化规律建立等效换热面积法的数学模型.对运用等效换热面积法和固定换热面积法的计算结果加以比较, 结果表明在实验的工况范围内, 考虑等效换热面积规律后, 雷诺数或质量流量的平均误差从65.86% 降到3.96% .
Abstract_English:Considering the effect of equivalent heat exchange area,the model of heat transfer of cross-flow over cylinder containing local internal heat source was deeply studied. Analysis of heat exchange theory on cross-flow over cylinder was disscussed combined with flow measurement method of thermal sensor. According to principle prototype of double probe insertion of thermal mass sensor applied,heat balance between the velocity probe and the surrounding fluid in steady state of flow was analyzed. The heat balance equation of the thermal sensor with local internal heat source was established. At the same time,the heat exchange area of the velocity probe with local internal heat source was analyzed theoretically,and the concepts of equivalent heat exchange area and equivalent coefficient of heat exchange area were proposed. The effect of equivalent heat exchange area on the flow measurement was verified experimentally with the device of adjustable pressure and gas flow in Tianjin University. Experimental pipeline had a diameter of 50 mm. Three experimental pressures were 0.6 MPa,0.8 MPa and 1.0 MPa. The range of gas phase flow rate was 7—19 m/s,and the range of Reynolds number was 6 436—28 499. With the help of Churchill & Bernstein model guidelines,Nusselt number and other related physical quantities were obtained. The equivalent heat exchange area was calculated,and the equivalent heat exchange area method was established according to the change law of the equivalent heat exchange area. The calculation results obtained by using the equivalent heat exchange area method and the fixed heat exchange area method were compared. Results show that the average error of Reynolds number or mass flow is reduced from 65.86% to 3.96% when law of equivalent heat exchange area is considered within the range of experimental conditions.
Keyword_Chinese:局部内热源; 热式传感器; 流体横掠圆柱体; 等效换热面积
Keywords_English:local internal heat source; thermal sensor; cross-flow over cylinder; equivalent heat exchange area
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局部内热源热式传感器等效换热面积的影响
本站小编 Free考研考试/2022-01-16
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